确定针对日本特定地区的热浪预警系统阈值，以减少中暑死亡人数

《Environment & Health》：Determining Location-Specific Thresholds for Heat Warning Systems to Mitigate Heatstroke Mortality in Japan

　　日本湿球黑球温度（WBGT）阈值优化研究。基于2010-2019年47都道府盟热中症死亡数据，采用时间分层交叉设计和分布式滞后非线性模型，确定临界WBGTmax阈值。结果显示，当前阈值33°C仅覆盖2%-3%可预防死亡，降至31°C可使总可预防死亡减少50%，北部地区需更低阈值（如27.8°C）。研究提出根据地区气候特征和人口脆弱性动态调整阈值，为优化日本防暑预警系统提供科学依据。

　　热浪已成为全球范围内日益严重的公共卫生问题，尤其是在气候变化加剧的背景下。日本作为一个受夏季高温影响显著的国家，其现有的热浪预警系统（Heat Warning System, HWS）在应对热相关健康风险方面发挥着重要作用。然而，当前日本HWS所采用的湿球黑体温度（Wet Bulb Globe Temperature, WBGT）阈值为33°C，这一标准在不同地区之间的适应性和有效性存在不足。因此，本研究旨在探索更精确的WBGT阈值，以有效降低可预防的中暑死亡率，从而为日本的HWS提供科学依据和优化建议。

### 研究背景与意义

近年来，全球气温持续上升，极端天气事件频发，使得热相关健康风险显著增加。在日本，夏季高温不仅导致大量中暑病例，还可能造成严重的健康后果，甚至超过重大灾害的影响。例如，2018年日本发生的洪水造成了237人死亡，而同年记录的中暑死亡人数却高达1581人。随着气候变化的加剧，热相关死亡人数和中暑病例都在逐年上升，这使得热浪预警系统的优化变得尤为重要。然而，通过实施适当的干预措施，如行为调整和适应性措施，可以有效减少这些风险。

为了应对这一挑战，日本在2020年推出了新的热浪预警系统，即“热中暑警报”（Heatstroke Alert, HA2021），该系统在2021年扩展到全国范围，依据每日预测的WBGT最大值（WBGT_max）是否达到33°C来发布警报。2024年，该系统进一步升级，引入了“热中暑特别警报”（Heatstroke Special Alert, HSA），当WBGT_max达到35°C时发布，以实施更严格的应对措施，如指定避暑中心的运营和对脆弱人群的支持。在此之前，日本的热浪预警系统采用的是“高温警报”（HA2011），其阈值为35°C。然而，研究表明，WBGT作为衡量热相关健康风险的指标，比单纯的气温更能反映实际的健康影响，尤其是在中暑发病率方面。因此，有必要重新评估和更新日本的热浪预警系统，以适应不断变化的气候条件和人口特征。

### 研究方法

本研究的数据来源于日本厚生劳动省（MHLW）提供的2010年至2019年5月至9月期间，日本47个都道府县的中暑死亡率数据。这些数据按照国际疾病分类第10版（ICD-10）中的“X30: 过度自然热暴露”进行分类。此外，研究还获取了日本环境省（MOEJ）开发的“热病预防系统”提供的WBGT_max数据，该系统在日本设有11个监测站点，其余站点则通过估算获得普通气象变量（如温度和湿度）的数据。对于每个都道府县，研究使用了其首府的数据进行分析。

为了准确评估不同地区之间的热相关死亡率与WBGT_max之间的关系，研究采用了时间分层的病例交叉设计（time-stratified case-crossover design），结合条件性准泊松回归（conditional quasi-Poisson regression）和分布滞后非线性模型（Distributed Lag Nonlinear Model, DLNM）。这一方法可以有效地处理暴露-滞后效应，即WBGT_max在不同时间点对健康影响的累积效应。此外，研究还对不同性别、年龄和夏季阶段（早期夏季5月至6月，晚期夏季7月至9月）进行了子群分析，以探讨不同阈值对降低可预防中暑死亡率的潜在影响。

### 研究结果

在研究期间（2010年至2019年5月至9月），日本共记录了9702例中暑死亡病例，其中94.5%发生在晚期夏季（7月至9月）。进一步分析发现，男性和老年人的中暑死亡率相对较高，分别占总死亡病例的54.9%和79.5%。东京的中暑死亡人数最多（1414例），而富山的中暑死亡率最高（13.3例/10万人）。此外，研究发现，Saitama都道府县在研究期间有74天的WBGT_max达到或超过33°C，而其他一些都道府县则没有达到这一阈值。总体而言，南方地区的WBGT_max平均值高于北方地区，且WBGT_max达到33°C的天数主要集中在7月和8月。

在探讨不同WBGT阈值对中暑死亡率的影响时，研究发现，当阈值设定为30°C、31°C、32°C和33°C时，可预防的中暑死亡率平均占比分别为68.5%、43.2%、15.7%和2.6%。这表明，当前HWS的阈值（33°C）在降低可预防中暑死亡率方面效果有限，仅能实现约2.6%的减少。为了实现目标50（即降低50%的可预防中暑死亡率），研究发现，大多数都道府县需要将阈值降低至约31°C。此外，一些位于日本北部的都道府县需要更低的阈值来达到相同的效果。这表明，日本北部的居民对高温的敏感性较低，因此在设定预警阈值时需要更加谨慎。

### 潜在影响与建议

研究还发现，不同夏季阶段对预警阈值的影响存在差异。在早期夏季（5月至6月），一些都道府县需要的阈值低于晚期夏季（7月至9月）。例如，长崎的阈值最低（24.2°C），而三重和奈良的阈值最高（30.1°C）。此外，对于不同年龄和性别的子群，研究发现，老年人的阈值普遍较低，而年轻人的阈值则存在较大的变化。这表明，针对不同人群的预警策略需要更加个性化，以确保有效性。

研究还探讨了不同阈值对降低可预防中暑死亡率的潜在影响。结果显示，当阈值降低至31°C时，大多数都道府县可以实现目标50，即降低50%的可预防中暑死亡率。此外，一些都道府县在早期夏季需要的阈值低于28°C，而其他都道府县则需要更高的阈值。这表明，预警阈值的设定需要考虑不同地区的气候条件和人口特征。

### 适应性与未来展望

研究还发现，随着气候变化的加剧，日本的高温天数在逐年增加。因此，有必要定期评估和更新热浪预警系统的阈值，以适应不断变化的气候条件和人口特征。此外，研究指出，适应性措施（如结构和建筑的改进、增加空调使用、减少户外暴露）可以在一定程度上提高人群对高温的耐受能力。然而，这些措施可能不足以应对气候变化带来的快速变化。因此，未来需要更加灵活和科学的预警系统，以确保在高温天气下能够及时采取有效的干预措施。

### 结论

综上所述，本研究通过分析日本47个都道府县的中暑死亡率和WBGT_max数据，发现当前的热浪预警系统（HWS）在降低可预防中暑死亡率方面效果有限。为了实现目标50，即降低50%的可预防中暑死亡率，大多数都道府县需要将预警阈值降低至约31°C，而一些位于日本北部的都道府县则需要更低的阈值。此外，不同夏季阶段和子群（性别、年龄）对预警阈值的影响存在差异，表明需要更加个性化的预警策略。这些发现为日本的热浪预警系统的优化提供了科学依据，并有助于提高公共卫生策略的有效性。