摘要gydF4y2Ba
在全球变暖的情况下,频繁的热浪会增加早产(PTB)的风险,这反过来又会影响身体健康和人的一生潜力。然而,尚不清楚人为气候变化在多大程度上造成了这种负担。我们将健康影响和经济评估方法结合起来,从健康、人力资本和经济成本的维度全面评估与热浪相关的PTB负担。在这里,我们显示,在2010-2020年期间,由于热浪暴露,中国平均每年发生13262例(95%CI 6,962-18,802) ptb。在模拟情景中,平均每年25.8% (95%CI 17.1%-34.5%)的热浪相关PTBs可归因于人为气候变化,这进一步导致大量人力资本损失,估计成本超过10亿美元。我们的研究结果将为出台更严格的气候减缓政策提供额外的动力,并呼吁采取更充分的适应措施,以减少热浪对新生儿的危害。gydF4y2Ba
简介gydF4y2Ba
在持续的气候变化下,今天出生的儿童将经历一个极端天气显著增加和加剧的世界,特别是热浪,这将深刻影响他们一生的健康和福祉gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba.与其他弱势群体相比,发育中的胎儿和幼儿在生理和心理上更容易受到热应激的影响,对身体健康和人的潜力产生直接和长期的影响gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba.越来越多的证据表明,热应激会增加不良分娩结果的风险,特别是早产(PTB)。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba.然而,很少有研究将热浪与PTB之间的暴露-反应关系转化为区域或国家尺度上的可归责负担gydF4y2Ba7gydF4y2Ba.与由热应激引起的PTB的相对或归因风险相比,热浪归因的PTB病例对公众和政治家来说更直观,便于与其他与气候相关的疾病负担进行比较。gydF4y2Ba
考虑到自然和人为强迫都可能导致实际的气候变化,一个新兴的研究机构致力于检测人为气候变化对健康影响的独立贡献gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba.然而,迄今为止的此类研究仍然集中在与高温有关的死亡率上,这些死亡率主要发生在老年人中,而不是新生儿或儿童。尚不清楚的是,人为气候变化已经对现有的PTB负担造成了何种影响,尽管此类知识有可能通过证明人为气候变化正在对我们的儿童产生严重影响,从而更好地解决气候行动方面的政治惰性。因此,迫切需要评估热浪造成的PTB负担,特别是由人为强迫引起的热浪。gydF4y2Ba
此外,来自生命过程流行病学和其他学科的大量证据表明,早产儿在晚年面临一系列不利的健康、认知、教育和社会行为影响的风险更高gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba12gydF4y2Ba.还应考虑并纳入这些额外影响,以便更全面地评估与热浪相关的PTB的真实负担。然而,评估气候变化对结核病影响的研究很少考虑这种出生结果对健康和人力资本其他方面的长期后果,因此我们对结核病对健康和社会的真实成本的理解仍然不足。人力资本是经济学研究中的一个重要概念,它包括健康、认知和非认知能力等人的潜能的多个维度,是经济发展的重要贡献者gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba15gydF4y2Ba.与残疾调整生命年(DALY)等传统健康指标相比,评估与热浪相关的PTB造成的人力资本损失更有利于更全面地评估生命早期暴露于热浪的长期影响。gydF4y2Ba
这类研究对中国尤其重要,因为中国每年有100多万结核患者,在世界结核负担中排名第二gydF4y2Ba16gydF4y2Ba并承受着高温带来的沉重疾病负担gydF4y2Ba17gydF4y2Ba.因此,本研究旨在估算中国过去十年中由实际气候变率和可能由人为气候变化引起的热浪造成的PTB病例数量,并对此类PTB影响的长期人力资本后果进行建模。进一步估计了可归因结核病病例的经济成本和人力资本后果,以便更全面地评估和更全面地比较热浪的直接影响和后续影响。gydF4y2Ba
中国热浪暴露与肺结核的关系gydF4y2Ba
我们的分析分为四个步骤。首先,我们需要在中国获得令人信服的热浪- ptb关联。最近发表在《英国医学杂志》(BMJ)上的一项全球荟萃分析报告了与妊娠最后一周或分娩当天暴露于热浪相关的PTB的汇总相对风险(RR)为1.16 (95%CI 1.10-1.23)gydF4y2Ba6gydF4y2Ba;然而,在中国,这样的证据在全国范围内仍然缺乏。为了获得具有全国代表性的暴露-反应关系,我们使用扩展Cox回归,以中国出生队列为基础,调查在妊娠最后一周(即经历至少一次热浪)暴露的影响。本研究发现,由于妊娠最后一周暴露于热浪,PTB的RR为1.19 (95%CI 1.09-1.29)(详见补充方法)。最后,我们利用这一暴露-反应关系估算了中国的热浪归因型PTBs。gydF4y2Ba
近几十年来热浪分布的时空动态gydF4y2Ba
在第二步中,在全国范围内确定了被证明与PTB风险相关的热浪,以显示实际气候(基于观测到的温度)和人为气候变化引起的热浪(基于两种模拟气候情景)(补充方法)。在实际气候中,1979-2020年中国的热浪日数呈上升趋势,大部分20天以上的年热浪持续时间出现在2010年以后(图2)。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba).2010-2020年期间,热浪主要集中在华南地区,中部地区较少(图2)。gydF4y2Ba1 cgydF4y2Ba).gydF4y2Ba
在气候模拟(模拟实际气候)的实际情景中,热浪天数和时间趋势与观测到的气候相似(图2)。gydF4y2Ba1 bgydF4y2Ba),这表明模型很好地模拟了现实。这种趋势在反事实情景(模拟没有人为强迫的假设气候)中更为稳定,因为只考虑了自然强迫(图2)。gydF4y2Ba1 bgydF4y2Ba).因此,两种情景下热浪日数的差异被解释为人为强迫引起的额外热浪日数,自20世纪90年代以来明显,并在2015-2020年期间显著增加(图2)。gydF4y2Ba1 bgydF4y2Ba).与观测到的热浪相比,人为气候变化引起的热浪主要分布在青藏高原、中国西部和南部(图2)。gydF4y2Ba1 dgydF4y2Ba).gydF4y2Ba
2010-2020年期间热浪造成的结核病负担gydF4y2Ba
在第三步中,我们估算了实际气候(基于观测温度)和人为气候变化(基于模拟数据)引起的国家热浪归因PTB负担。估计仅限于2010-2020年期间,当时热浪天数最多,人为气候变化的影响最明显(图2)。gydF4y2Ba1 a, bgydF4y2Ba).在全国范围内,实际气候中热浪相关的ptb年均为13262例(95%CI为6,962-18,802例),对应每年暖季ptb的2.6% (95%CI为1.4%-3.7%),以及每年每百万活产881例(95%CI为461-1,244)的归因性ptb(补充表)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba).总体而言,2010-2020年期间与热浪相关的ptb略有增加(图2)。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),而贵州、山西和四川每百万活产的归因性ptb数量较高。gydF4y2Ba2 egydF4y2Ba).gydF4y2Ba
热浪导致的早产。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba基于2010-2020年实测HWDs的实际气候中aptb的时间变化趋势。实线显示了包含95% ci的阴影的点估计,虚线显示了线性回归。gydF4y2BabgydF4y2Ba事实情景中人为变暖引起的aptb占aptb的比例的时间趋势。实线和阴影面积分别对应比例估计值及其95% ci。蓝色虚线对应2010-2015年的比例,红色虚线对应2016-2020年的比例。gydF4y2BacgydF4y2Ba实际气候年平均aptb在0.5度网格中的空间分布gydF4y2BadgydF4y2Ba与人为变暖相关的年平均aptb空间分布。gydF4y2BaegydF4y2Ba实际气候条件下每百万活产儿年平均aptb的空间分布。gydF4y2BafgydF4y2Ba人为气候变化诱发的每百万活产aptb的空间分布gydF4y2Ba
由人为气候变化引起的热浪相关PTBs平均每年发生4609例(95%CI 711- 6110例),占事实情景的25.8% (95%CI 17.1%-34.5%)(补充表)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba).这一比例在2010-2015年稳定在20%左右,但在2016-2020年急剧上升,平均超过30%(图2)。gydF4y2Ba2 bgydF4y2Ba),这主要是由于与人为强迫有关的热浪日数在2015年后显著增加(补充表gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba).人为气候变化引起的与热浪相关的每百万活产PTBs主要集中在中国西部和南部(图2)。gydF4y2Ba2 fgydF4y2Ba).gydF4y2Ba
热浪造成的PTBs的人力资本后果gydF4y2Ba
在最后一步中,我们估计了年度可归因PTBs的人力资本后果以及相关的经济成本。由于人力资本的概念比较宽泛,且缺乏一致的测量方法,我们总结了人力资本的三个维度(即健康、认知和非认知),然后在每个维度上选择最常见的PTB结果,以综合衡量PTB相关人力资本影响(补充方法)。选择的结果包括新生儿死亡率、儿童哮喘、1型和2型糖尿病(健康维度)、智商降低(认知)、自闭症谱系障碍(ASD)和注意缺陷多动障碍(ADHD)(非认知)。它们与PTB关系的科学证据见补充表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
根据观察数据,我们估计,在实际气候中,与热浪相关的ptb平均每年(13262例)可导致936例额外的健康结果,1329例额外的非认知问题和111400多智商损失,即每1000名活产儿智商下降7.4分。在不考虑新生儿死亡率的情况下,每年可归因ptb造成的人力资本损失的总经济成本估计接近30亿美元(2015年美元),是与热浪相关的ptb的直接成本(每年约10亿美元)的三倍(表2)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba).相比之下,人为气候变化造成的人力资本损失也很大,其总经济成本预计每年超过10亿美元gydF4y2Ba1gydF4y2Ba).gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
综上所述,这项研究对热浪造成的结核病整体负担进行了全面评估,将结核病的直接疾病负担与随后的人力资本损失和相关经济成本结合起来。我们还首次估计了人为气候变化已经对结核病负担造成的影响。我们发现,热浪对健康和晚年人力资本造成了严重的结核负担,其中四分之一可归因于人为气候变化,每年可因结核造成的经济损失总计超过10亿美元。通过证明人为气候变化对结核病相关健康和人力资本负担的重大贡献,我们的研究为实施更严格的政策以缓解气候变化提供了额外的令人信服的理由。gydF4y2Ba
从数据来看,热浪造成的结核病全球负担仍然未知gydF4y2Ba17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba.在本研究中,我们发现中国与热浪相关的ptb数量可观(平均每年13262例),甚至与同期与热浪相关的死亡人数相当。根据《柳叶刀》健康与气候变化倒计时2021年中国报告,2010-2020年期间,平均每年有15413人死于热浪gydF4y2Ba18gydF4y2Ba.我们进一步得出结论,在我们的研究期间,平均每年四分之一(25.8%)的热浪相关PTBs可归因于人为气候变化。这一比例非常显著,接近人为气候变化对高温相关死亡的贡献,1991-2018年期间,中国的这一比例约为20%gydF4y2Ba9gydF4y2Ba.我们还观察到,自2015年以来,这一比例一直在上升,近年来甚至接近40%(图。gydF4y2Ba2 bgydF4y2Ba).这些发现共同强调了人为气候变化对当代人和子孙后代健康和福祉的严重和日益严重的影响。gydF4y2Ba
本研究试图从人力资本的角度来评估PTB的长期后果。以往关于健康和经济负担的研究倾向于量化DALYgydF4y2Ba19gydF4y2Ba或质量调整生命年(QALY)gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba,是根据因过早死亡或疾病而损失的健康生活年数或生活质量年数计算,因此仍限于健康方面。相比之下,我们对人力资本的评估显示了与热浪相关的PTBs在长期内的重大后果,特别是在认知和非认知维度上的影响,这两个维度对人力资本损失和成本的贡献最大。这些认知和非认知障碍(即智商下降,ASD和ADHD)往往会持续一生。因此,我们的人力资本概念框架将提供一个更全面的生命过程中的长期影响的图景,在未来的研究中评估早期生命暴露的全面负担时,值得更多的实现。gydF4y2Ba
此外,我们研究中的货币化分析表明,随后几十年相关人力资本损失的成本远远超过与热浪相关的ptb的直接成本。IPCC第六次评估报告的结论是,气候变化对健康的中长期影响比目前观测到的高数倍gydF4y2Ba21gydF4y2Ba.我们相信,我们的货币化结果可能会进一步证明,气候变化在中长期内的社会经济影响也可以通过对新生儿和幼儿的直接损害累积的人力资本影响而放大。换句话说,如果考虑到可避免的人力资本损失的长期潜在效益,减缓气候变化的健康共同效益可能会更大,这可能大大抵消气候减缓行动的经济成本。gydF4y2Ba
最近的研究提出,迫切需要在两个方面同时采取行动,即保护今天的儿童免受气候危害(适应气候变化),并通过充分的行动解决根本问题(减缓气候变化)。gydF4y2Ba22gydF4y2Ba.然而,实施在很大程度上取决于治理和决策过程的能力和有效性gydF4y2Ba21gydF4y2Ba.我们的研究强调了政府在温暖季节提供更及时和充分的适应支持的必要性,以减少孕妇,特别是那些没有空调的孕妇的脆弱性。从长期来看,减少温室气体排放和加强自然碳汇是不可避免的,但由于疫情后的复苏,这一进展可能在未来十年停滞不前。通过证明人类引起的气候变化已经对结核病相关的健康和人力资本产生重大影响,我们的发现将为决策者引入和实施更严格的气候减缓政策提供额外的动力。gydF4y2Ba
应该承认这项研究的一些局限性。首先,中国是一个地理气候多变的大国,热浪和PTB的一个暴露-反应函数可能不能反映整个国家的情况。尽管有大量证据表明中国的环境温度与结核病有关gydF4y2Ba23gydF4y2Ba,gydF4y2Ba24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba25gydF4y2Ba然而,关于热浪对PTB影响的研究仍然很少。只有最近在中国广州进行的一项研究报告了妊娠最后一周与热浪(定义相似)相关的PTB的相对风险超过1.37 (95%CI 1.20-1.55)gydF4y2Ba26gydF4y2Ba.我们的估计(RR = 1.19, 95%CI 1.09-1.29)基于来自中国各地气候变化省份的10.4万名新生儿,低于广州的估计,但非常接近最近的全球荟萃分析的结果,该分析报告了热浪暴露的短期影响的汇总相对风险为1.16 (95%CI 1.10-1.23)gydF4y2Ba6gydF4y2Ba.因此,我们使用的热浪- ptb关系的估计(RR = 1.19)可以说更适用于估计国家可归因的ptb。其次,PTB与多个人力资本指标以及单位经济成本之间的关联来自不同国家的研究,这可能不适用于中国,并为评估人力资本损失带来了不确定性。我们努力从中国可信的研究或世界范围内的荟萃分析中选择结果,以减少这些不确定性。尽管如此,这项研究中的货币化仍然提供了一个总体迹象,即早期暴露于热浪的后果是深远的,因为除了直接的健康影响之外,它们还会产生巨大的社会和经济成本。gydF4y2Ba
综上所述,热浪对中国早产造成了巨大的疾病负担,其中四分之一可归因于人为气候变化。在不久的将来,这种PTB效应可能进一步导致人力资本的重大损失和数十亿美元的经济成本。因此,迫切需要旨在减缓气候变化的严格政策和法规,这将通过避免早期健康损害和相关人力资本损失,为健康带来巨大的共同利益。仍需要对人为变暖对早期生命的影响进行更多评估,以激励采取更强有力的气候变化适应和减缓行动。这项研究还为更全面地评估气候变化对健康的其他影响提供了一个创新的分析框架。gydF4y2Ba
方法gydF4y2Ba
观察温度和人口数据gydF4y2Ba
我们从欧洲中期天气预报中心(ERA5)数据集的最新全球大气再分析版本5获得了观测到的日最高温度gydF4y2Ba27gydF4y2Ba以及混合网格人口数据的年度人口数字gydF4y2Ba28gydF4y2Ba.以0.5度空间分辨率提取1979年1月1日至2020年12月31日全国气温和人口数据。gydF4y2Ba
2010-2020年中国31个省份的年出生率来源于中国国家统计年鉴。月活出生人口占当年出生人口的比例为月活出生人口占当年出生人口的比例,数据来源于中国第六次人口普查(2009年11月1日- 2010年10月31日),尚未在截至目前的第七次人口普查(2020年)中公布。我们获得了中国31个省份的出生率和月出生比例,然后将这些数据与各省内的每个网格进行匹配。gydF4y2Ba
事实和反事实气候情景的模拟数据集gydF4y2Ba
在最近的研究中,已经定义了两种气候情景来区分人为气候变化的额外影响gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba.一种是事实情景,它同时考虑了自然和人为因素,以模拟实际的历史气候。另一种是反事实情景,近似于没有人为强迫的假设气候。这两个场景是基于检测和归因模型相互比较项目(DAMIP)的模拟运行。gydF4y2Ba29gydF4y2Ba.DAMIP是耦合模式相互比较项目第六阶段(CMIP6)的组成部分,旨在评估人为和自然强迫对过去和未来全球和区域气候变化的个人贡献。在DAMIP中进行了若干实验,以生成不同的气候模拟,以方便分析外部强迫的贡献gydF4y2Ba29gydF4y2Ba.对于事实情景,我们使用了来自“CMIP6历史模拟和SSP2-4.5”实验的历史气候模拟,该实验考虑了所有类型的自然和人为强迫来模拟实际的历史气候。相应的反事实气候数据由“hist-nat”实验的模拟组成,该实验仅考虑了自然强迫(太阳辐照度和平流层气溶胶),以近似不受人类影响的假设气候。gydF4y2Ba
本研究包括这两个实验的10个环流模型的模拟,分析时(1979-2020年)有相关数据。型号详细信息见补充表gydF4y2Ba5gydF4y2Ba.两种情景的温度序列可以从DAMIP气候数据库中提取。我们使用的特定位置的日最高温度系列是从全球网格数据集中提取的(gydF4y2Bahttps://esgf-node.llnl.gov/search/cmip6/gydF4y2Ba).我们提取了1979年至2020年0.5度空间分辨率的温度模拟数据,并使用ERA5的观测数据按照其他地方描述的方法对模拟温度序列进行了偏差校正gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
中国PTB基线流行率gydF4y2Ba
PTB定义为妊娠满37周前分娩。由于中国缺乏官方公布的全国和省级结核病患病率,我们回顾了以往关于中国结核病患病率的研究,并选择了最可信的证据进行分析。我们首先使用了Deng等人研究报告的2012年至2018年全国PTB患病率的年增长率(1.3%)。gydF4y2Ba31gydF4y2Ba该研究利用了中国国家孕产妇险些脱胎监测系统(NMNMSS)的数据,但没有报告省级结核病发病率。然后,我们综合了2015年至2016年各省的PTB率gydF4y2Ba32gydF4y2Ba这是另一项基于中国89家具有全国代表性的医院的研究报告。根据PTB患病率的年增长率(1.3%)和一年内省级PTB发病率,我们然后估计2010-2020年各年度的省级PTB发病率。gydF4y2Ba
具有早产风险的热浪的定义gydF4y2Ba
热浪没有一个普遍接受的定义。以往关于热浪- ptb关系的研究通常将日温度高于预定义阈值的两天或两天以上定义为热浪gydF4y2Ba6gydF4y2Ba.最常用的阈值是90gydF4y2BathgydF4y2Ba或以上百分位的温度分布,这些定义通常被发现具有显著的PTB效应gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba33gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba,gydF4y2Ba35gydF4y2Ba.为了捕捉热浪的PTB效应并更好地评估与热浪相关的PTB负担,我们将热浪事件定义为连续两天或两天以上的日最高温度超过90华氏度gydF4y2BathgydF4y2Ba研究期间暖季温度的百分位数。在这项研究中,90gydF4y2BathgydF4y2Ba百分位阈值基于细胞温度分布来识别网格热浪。gydF4y2Ba
数据分析gydF4y2Ba
量化过去十年热浪造成的PTB负担gydF4y2Ba
我们分别量化了实际气候和人为气候变化引起的热浪造成的PTB负担。首先,我们需要计算每个网格每年的每日基线PTB数(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {basePTB}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {d}}}} \)gydF4y2Ba),用以下两个公式。gydF4y2Ba
式(1)中,gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {basePTB}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {m}}}} \)gydF4y2Ba为每年暖季(5 - 10月)每个月的网格化PTB数量,可直接由全年网格化人口(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{流行}}}}_ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {y}}}} \)gydF4y2Ba),则网格的年出生率(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{出生率}}}}_ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {y}}}} \)gydF4y2Ba),即电网每年的压滤率(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {PTBrate}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {y}}}} \)gydF4y2Ba),以及图表中每月活产儿与每年活产儿的比例(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {BirthMon}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {m}}}} \)gydF4y2Ba).在这里,我们假设网格出生率、PTB率和月活出生率的比例与网格所属的省份相同。由式(2)可得各格点每年暖季日基线ptb (gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {basePTB}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {d}}}} \)gydF4y2Ba),将每月网格化的ptb (gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {basePTB}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {m}}}} \)gydF4y2Ba)按该月的天数计算(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{月}}}}_ {{{\ mbox {d}}}} \)gydF4y2Ba),假设每月基线ptb在每天均匀分布。gydF4y2Ba
其次,我们确定了在温暖季节的每一天,母亲是否早产的日子gydF4y2BadgydF4y2Ba在网格gydF4y2BaggydF4y2Ba(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {basePTB}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {d}}}} \)gydF4y2Ba)在最后一个妊娠周经历过热浪,换句话说,是否至少有一次热浪事件发生在gydF4y2Ba公司的gydF4y2Ba)和日gydF4y2BadgydF4y2Ba.如果母亲早夭gydF4y2BadgydF4y2Ba,则我们计算可归因分数(AF)为gydF4y2Ba\ \(压裂{\离开({{{{{rm \ {RR}}}}}} 1 \右)}{{{{{{rm \ {RR}}}}}}} \)gydF4y2Ba与我们估计的相对风险(RR)(补充方法)。归因比例是指可归因于热浪的PTBs比例。如果日间没有热浪(gydF4y2Ba公司的gydF4y2Ba)和日gydF4y2BadgydF4y2Ba,则为日归属分数(AF)gydF4y2BadgydF4y2Ba= 0。由式(3)可得各格(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {aPTB}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {d}}}} \)gydF4y2Ba),可进一步相加得到每年省级或全国可归因PTBs。gydF4y2Ba
在计算实际气候下与热浪相关的PTBs时,我们确定了PTBs母亲白天的热浪暴露gydF4y2BadgydF4y2Ba在网格gydF4y2BaggydF4y2Ba(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {basePTB}}}} _ {{{\ mbox {g}}}, {{\ mbox {d}}}} \)gydF4y2Ba)基于ERA5数据集观测到的温度序列。通过同样的程序,我们根据经偏差校正的温度模拟确定的热浪,分别计算了事实和反事实情景下的可归因ptb。两种情景可归因ptb的差异被解释为人为气候变化引起的热浪相关ptb。gydF4y2Ba
热浪成因PTBs的不确定度分析gydF4y2Ba
估算实际气候中与热浪相关的ptb的主要不确定性来自于热浪与ptb的关系。热浪与ptb关联来源的不确定性由模型系数的方差表示。我们通过蒙特卡罗模拟产生1000个模型系数样本,假设估计的模型系数遵循多元正态分布,对其进行了量化。然后,根据系数样本的RR分布,我们得到了实际气候下与热浪相关的PTBs的95% ci,这可以考虑到这种关系的不确定性。gydF4y2Ba
模拟情景下与热浪相关的ptb估算的不确定性主要来自于热浪- ptb关系以及不同情景模式模拟温度的变化。我们通过蒙特卡罗模拟生成1000个系数样本,然后为每个场景模型生成结果,从而量化了这些不确定性。两种模拟情景下与热浪相关的ptb的95% ci均来自于2.5gydF4y2BathgydF4y2Ba和97.5gydF4y2BathgydF4y2Ba跨系数样本和情景模型的经验分布的百分位数。这样,ci既解释了热浪- ptb关系的不精确性,也解释了不同气候模式中模拟温度的内在变异性。gydF4y2Ba
量化可归因PTBs的人力资本后果gydF4y2Ba
为了从长远角度反映PTB的多维后果,我们估计了每年热浪相关的PTB对人力资本的额外影响,人力资本包括生命过程中人类潜力的多个维度gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba.我们最终总结了人力资本的三个维度(健康、认知和非认知),并选择每个维度中最相关的结果来衡量结核病相关的人力资本后果(补充方法)。人力资本指标包括新生儿死亡、儿童哮喘、1型和2型糖尿病(健康维度)、智商降低(认知)以及ASD和ADHD(非认知)。人力资本损失被报告为与热浪相关的PTBs造成的这些结果的额外病例。gydF4y2Ba
除了智商降低外,每种结局(新生儿死亡、儿童哮喘、1型和2型糖尿病、ASD和ADHD)的额外病例都是根据四个参数计算的,即与热浪相关的年平均PTB数(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {nPTB}}}} _ {{{\ mbox{热浪}}}}\)gydF4y2Ba)我们估计;PTB导致特定人力资本结果的相对风险(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {RR}}}} _ {{{\ mbox{结果}}}}\)gydF4y2Ba),根据附表所列现有证据推算gydF4y2Ba4gydF4y2Ba;全国结核病发病率(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {P}}}} _ {{{\ mbox{肺结核}}}}\)gydF4y2Ba)的研究报告gydF4y2Ba32gydF4y2Ba;中国特定人力资本结果的基线流行率(gydF4y2Ba\ ({{{{{rm \ P {}}}}}} \)gydF4y2Ba结果gydF4y2Ba)gydF4y2Ba6gydF4y2Ba.根据这些参数得到的方程如下:gydF4y2Ba
首先,如式(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)表示,PTB导致特定人力资本结果的相对风险(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {RR}}}} _ {{{\ mbox{结果}}}}\)gydF4y2Ba)可由PTB组中该结局的发生率(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{我}}}}_ {{{\ mbox {e}}}} \)gydF4y2Ba)和非ptb组(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{我}}}}_ {0}\)gydF4y2Ba).gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{我}}}}_ {{{\ mbox {e}}}} \)gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{我}}}}_ {0}\)gydF4y2Ba都是未知的,需要计算。式中(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba),gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{流行}}}}_ {{{\ mbox{肺结核}}}}\)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{流行}}}}_ {{{\ mbox{非}}}- {{\ mbox{肺结核}}}}\)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{流行}}}}_ {{{\ mbox{所有}}}}\)gydF4y2Ba分别为PTB种群数量、非PTB种群数量和整个种群数量。公式转换后,特定人力资本结果在全人群中的患病率(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {P}}}} _ {{{\ mbox{结果}}}}\)gydF4y2Ba)可最终以全国结核病发病率(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {P}}}} _ {{{\ mbox{肺结核}}}}\)gydF4y2Ba),gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{我}}}}_ {{{\ mbox {e}}}} \)gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {RR}}}} _ {{{\ mbox{结果}}}}\)gydF4y2Ba.由于现有的价值为gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {P}}}} _ {{{\ mbox{结果}}}}\)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {P}}}} _ {{{\ mbox{肺结核}}}}\)gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {RR}}}} _ {{{\ mbox{结果}}}}\)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{我}}}}_ {{{\ mbox {e}}}} \)gydF4y2Ba因此可由式的最终形式计算(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba).最后,根据式(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),我们可计算特定人力资本结果下,因热浪相关的PTBs而产生的额外个案(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {N}}}} _ {{{\ mbox{添加}}}}\)gydF4y2Ba),将每年与热浪有关的肺结核病例(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox {nPTB}}}} _ {{{\ mbox{热浪}}}}\)gydF4y2Ba)和PTB组结局的额外发生率(gydF4y2Ba\ ({{{\ mbox{我}}}}_ {{{\ mbox {e}}}}, {{{\ mbox {P}}}} _ {{{\ mbox{结果}}}}\)gydF4y2Ba).gydF4y2Ba
通过将每个PTB儿童损失的IQ点与每年与热浪相关的PTB病例相乘,计算出额外的智商下降点。热浪造成的PTBs和人力资本损失进一步货币化,以更好地比较热浪的直接和长期后果(补充方法)。gydF4y2Ba
所有分析均在R(4.1.0版本)中进行。gydF4y2Ba
报告总结gydF4y2Ba
有关研究设计的进一步资料,请参阅gydF4y2Ba自然组合报告摘要gydF4y2Ba链接到这篇文章。gydF4y2Ba
数据可用性gydF4y2Ba
ERA5温度数据可从网站下载gydF4y2Bahttps://www.ecmwf.int/en/forecasts/datasets/reanalysis-datasets/era5gydF4y2Ba.中国混合网格人口数据载于gydF4y2Bahttps://zenodo.org/record/3768003gydF4y2Ba.实际和非实际气候情景的模拟温度数据集可在gydF4y2Bahttps://esgf-node.llnl.gov/search/cmip6/gydF4y2Ba.中国每年早产发生率、活产率和月出生比例的数据见补充数据gydF4y2Ba1gydF4y2Ba-gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba分别。gydF4y2Ba
代码的可用性gydF4y2Ba
用于再现统计分析的代码可从gydF4y2Bahttps://github.com/YaLi1024/Heatwave-related_PTBs_assessmentgydF4y2Ba.gydF4y2Ba
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确认gydF4y2Ba
国家重点研发计划项目(No. 2018YFA0606200)、国家自然科学基金项目(No. 42175183)和深圳市三明医学项目(No. 2018YFA0606200)资助。SZSM202111001)。gydF4y2Ba
作者信息gydF4y2Ba
作者及隶属关系gydF4y2Ba
贡献gydF4y2Ba
C.H.发起了这项研究和方法设计。Y.Z, L.Z, H.C.和L.C.收集并清理了数据。Y. Z.进行了统计分析并起草了手稿。c.h., s.h., j.j., K.G.和W.L.对手稿的修改做出了贡献。所有作者都阅读了手稿的最终版本并批准了提交。gydF4y2Ba
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
作者声明没有利益竞争。gydF4y2Ba
同行评审gydF4y2Ba
同行评审信息gydF4y2Ba
自然通讯gydF4y2Ba感谢Matthew Chersich, Shaikh Eskander, Francesco Sera和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。gydF4y2Ba
额外的信息gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。gydF4y2Ba
权利和权限gydF4y2Ba
开放获取gydF4y2Ba本文遵循知识共享署名4.0国际许可协议(Creative Commons Attribution 4.0 International License),允许以任何媒介或格式使用、分享、改编、分发和复制,只要您对原作者和来源给予适当的署名,提供知识共享许可协议的链接,并注明是否有更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创作共用许可中,除非在材料的信用额度中另有说明。如果内容未包含在文章的创作共用许可协议中,并且您的预期使用不被法定法规所允许或超出了允许的使用范围,您将需要直接获得版权所有者的许可。要查看此许可证的副本,请访问gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
关于本文gydF4y2Ba
引用本文gydF4y2Ba
张勇,Hajat, S.,赵,L.。gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba中国与热浪相关的早产负担和相关人力资本损失。gydF4y2BaNat CommungydF4y2Ba13gydF4y2Ba, 7565(2022)。https://doi.org/10.1038/s41467-022-35008-8gydF4y2Ba
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