气候变暖正在深刻改变全球花粉季的节奏:花期提前、持续时间延长、花粉浓度攀升。这不仅是环境问题,更是一场与气象科技紧密相关的公共健康挑战。面对这一趋势,我国气象与医学团队正展开深度协同:全国花粉浓度预报服务产品推出,数值预报模式与人工智能算法让花粉监测预报服务走向精准;本土过敏原图谱的绘制与临床诊疗制剂的成功研制,为花粉过敏的精准防治提供了关键支撑。从全球趋势研究到地方智能预警平台的落地,科技正为过敏人群筑起一道可感知、可预见的防护屏障。
花粉季变了:
更早更长更强烈
世界卫生组织指出,在全球气候变化背景下,大气中二氧化碳水平上升与气温持续升高,是导致花粉季提前、持续时间延长以及花粉总量增加的关键因素。这一结论得到多国研究数据的印证。
美国卫生与公众服务部表示,据美国国家物候网络的监测,自1984年以来,美国本土地区的春季花粉季平均起始时间不断提前;另有研究发现,1990年至2018年间,全美花粉总量增加了21%。
放眼北半球,研究人员基于多个站点的长期观测数据分析表明,气候变暖背景下,气温升高与无霜期延长使约65%的观测站点的花粉季以平均0.9天每年的速率延长。
在中国,花粉季的变化趋势同样明显。中国气象科学研究院研究员安兴琴团队的研究表明,在气候变暖背景下,我国春季柏科、榆科、松科和杨柳科花粉起始期均出现显著提前,平均每年分别提前0.77天、0.73天、0.77天和0.69天。2009年至2024年统计结果显示,1—3月平均气温每升高1℃,上述四类植物的花粉季分别提前约4.9天、4.2天、4.2天和3.7天。
告别花粉“盲防”:
气象科技为过敏者“绘地图”
3月24日,国家卫生健康委和中国气象局联合发布首期全国花粉浓度预报服务提示,这是我国首个覆盖全国范围的花粉浓度预报服务产品。这份“全国版”花粉预报基于国省两级花粉浓度监测网络,结合数值预报模式制作,为政府部门、医疗机构和公众提前应对花粉过敏风险提供了科学依据。
花粉过敏已成为影响公众健康的重要环境因素之一。近年来,我国花粉过敏人群数量持续上升,季节性过敏性鼻炎、哮喘等疾病的发病率不断攀升。精细化的花粉预报服务可以帮助公众改变依赖局部监测或经验判断的“盲防”局面,实现科学防护、主动防护、精准防护。
中国气象科学研究院(以下简称“气科院”)研究员安兴琴表示,花粉预报融合了气象观测、植被物候、数值模式、人工智能等多领域技术,是典型的跨学科科研成果向民生服务转化的范例。全国性产品的推出,既得益于扎实的“数据根系”——气象部门长期建设完善的观测网络和成熟的预报体系支撑,也有赖于广布的“技术枝叶”——研究团队在模型研发、算法优化、花粉监测等方面的一系列技术突破。
相较于常规气象预报,花粉预报面临着更复杂的技术难点。一方面,我国花粉监测站点布局尚不完善,高精度植被分布、产粉量等数据较为稀缺,数据覆盖面和精细化程度不足;另一方面,不同种类植被的花粉排放规律存在物种差异性和年际波动,进一步加大了预报难度。
为攻克这些难题,团队针对春季和夏秋季不同的花粉特征,筛选多种物候模型,综合花期物候、日变化趋势等多个指标,选取模拟效果最优的模型。同时,团队利用人工智能算法优化花粉排放的关键参数,进一步提升排放预报的准确性。此外,现有的基于统计或者数据驱动的花粉预报方法难以满足我国高精度花粉预报需求,团队在大气化学模式基础上,构建了花粉传输模块并耦合到大气化学模式中,完善了花粉参数化方案,从而对花粉实现了从排放、传输、扩散到沉降全过程的精细化的模拟预报。
目前,中国气象局公共气象服务中心(以下简称“公服中心”)、气科院与北京、天津、河北、内蒙古、河南、陕西等9个试点省份联合建立了花粉预报方面的常态化合作。公服中心每日结合气科院花粉数值模式客观化预报结果和试点省份实况监测数据形成经过预报员主观订正后的花粉浓度等级预报产品;依托“天和”平台,开发融合数值模式产品和实况分析的花粉浓度预报产品业务系统,已在服务和联合会商中投入应用。气科院持续推动花粉预报模式迭代优化与产品业务化试运行,推进科研成果向民生服务快速转化。
公服中心副首席、健康服务产品研发团队负责人李怡表示,随着观测设备技术水平的提升,未来还将开展分花粉种类(属种)预报,探索分属种的致敏花粉浓度预报。
与此同时,气象部门正探索与卫生健康部门开展更深度的合作,继续推进花粉流行病学研究和暴露控制实验,精准识别主要致敏花粉种类,确立不同种类致敏花粉的暴露风险阈值,同时将花粉数值模式预报与流行病学模型相结合,建立涵盖不同致敏花粉种类、面向不同人群的花粉健康风险预警体系。
据中国气象报