Science：北京师范大学田怀玉等团队合作发现印度洋温度异常预测了登革热的长期全球趋势

尽管确定了El Niño事件是登革热动态的一个因素，但预测全球登革热流行的振荡仍然具有挑战性。

2024年5月9日，北京师范大学田怀玉及巴黎城市大学Simon Cauchemez共同通讯在Science在线发表题为“Indian Ocean temperature anomalies predict long-term global dengue trends”的研究论文，该研究使用气候驱动的机制模型调查了1990年至2019年的气候指标和全球登革热发病率。

研究人员确定了一个独特的指标，即印度洋盆地范围(IOBW)指数，它代表了热带印度洋海表温度异常的区域平均值。IOBW与北半球和南半球的登革热流行密切相关。IOBW预测登革热发病率的能力可能是由于其通过远程连接对当地温度异常的影响而产生的。这些发现表明，IOBW指数可以潜在地缩短登革热预报的提前期，从而更好地规划和更有效地应对疫情。

登革热是一种由埃及伊蚊和白纹伊蚊传播的疾病，在世界范围内建立了地方性和流行病传播周期，主要在热带和亚热带地区。它是近几十年来发病率持续增加的少数传染病之一，对全球健康构成重要威胁。1970年以前，仅在9个国家报告了严重的登革热暴发。如今，登革热影响了世界上近一半的人口，其中美洲和东南亚国家的风险更高。由于缺乏特定的治疗方法或疫苗，登革热对流行国家的健康和经济造成了沉重的负担，阻碍了它们对可能使卫生系统不堪重负的定期疫情的应对。因此，对于公共卫生当局来说，预测疫情爆发的风险并做好相应的准备是至关重要的。

登革热早期预警系统主要使用气候指标来预测疾病趋势。关于气候指标，当地的气候因素，如温度和降雨，已被确定为登革热流行的主要相关因素，可以常规观察。尽管基于当地指标的疫情预测通常只提供约2周到3个月的提前期，但将这一预测范围扩大到3个月以上将具有重要的优势。这一扩展允许进行全面的应对规划、适应性强的卫生保健资源分配、有针对性的干预、降低流行病风险管理的紧迫性，以及增加公众对流行病预防的参与。这些好处强调了延长预测时间框架对有效和可靠的登革热预报的重要性。

印度洋全海盆(IOBW)指数与北半球和南半球登革热发病率之间的关系（图源自Science ）

评估结合当地气候变化和全球气候模式的远程气候强迫可能为开发登革热早期预警系统提供新的途径。像厄尔尼诺Niño-Southern涛动(ENSO)这样的宏观气候现象对当地气候条件的影响持续时间较长，即使在世界的另一边也是如此，因此使它们成为当地长期气候的良好预测指标。最先进的业务气候预测方案表明，全球气候模式通常比局部气候变化更可预测。对于像ENSO这样的全球气候模式，预测超过6个月的长期趋势是可以实现的。相比之下，对于当地的气候条件，超过几周的短期预测被证明是一项困难的任务。基于远程全球气候模式对局部气候变化的准确预测可以作为全球登革热风险预警系统的基础，因为一些全球气候模式，如印度洋偶极子(IOD)和ENSO，可以影响某些地理区域的局部温度和降水变化，进而影响登革热蚊子的繁殖、传染性和易感性。然而，目前尚不清楚代表全球气候变率的哪个气候指数可以用于预测登革热在全球不同国家的流行程度和时间。

为了解决这一问题，研究人员编制了两个大型数据集：(i) 1990年至2019年30年间，东南亚和美洲46个国家每年报告的登革热病例总数;(二)2014年至2019年6年间24个国家每月报告的登革热病例数。通过探索全球气候模式对登革热季节和年际流行程度的影响，确定印度洋盆地范围(IOBW)指数是预测本研究分析的每个国家登革热流行程度和时间的关键指标。IOBW指数是热带印度洋海温距平的区域平均值。以全海盆变暖或变冷为特征的IOBW模态是热带印度洋海温变率的最主要模态。通过将与IOBW指数表现出远相关的当地温度纳入已建立的种群水平登革热传播的数学模型，研究表明，基于气候的预警可以有效地捕捉每个半球登革热季节之前登革热流行的季节和年际波动。

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj4427