期刊：Nature Medicine
DOI：10.1038/s41591-024-03186-1
一、引言
人为活动导致的气候变化对全世界数十亿人的生活和健康产生越来越大的影响。2023年受温室气体和厄尔尼诺现象的影响是有记录以来最热的一年，近一半的天气超过了《巴黎协定》规定的1.5°C阈值。温度保持在这一阈值范围内是将健康风险和影响降到最低的关键。然而，多年气候预测表明，这一极限可能在2027年之前被超过。在这一背景下，欧洲变暖的速度是全球平均速度的两倍，夏季高温对健康的影响越来越大，这对欧洲社会和公共卫生系统的抵御能力提出了挑战。2003年几个欧洲国家未能应对异常炎热夏季带来的健康后果，报告的超额死亡人数超过7万人。近二十年后，欧洲2022年创纪录的夏季气温导致6万多人死亡，2003年夏季和2022年夏季的死亡人数相当，这令人怀疑适应在预防死亡方面的作用，以及如果没有高温脆弱性的时间变化影响，近年来的死亡负担会是多少。为了解决这一问题，本文量化了2023年期间与高温相关的死亡负担（计算的是比最低死亡温度高数周的温度），并在事实-反事实情景下拟合了流行病学模型（图1a，b），以衡量在气温上升的背景下，适应在控制2023年死亡人数方面的作用。在本研究中，将适应定义为暴露-反应关联的任何时间变化，包括最低死亡温度和相对危险。
二、方法
1、数据来源
本研究采用了欧盟统计局提供的按性别和年龄组分类的每周所有原因死亡数据。缺失的数据通过与相应的国家统计机构联系得以补充。最终的数据集包括2000年1月至2023年11月期间的96,342,990例死亡计数（女性47,046,865例，男性46,780,242例）。英国没有按性别划分的全年龄数据，德国只有国家一级的数据。爱尔兰和英国没有按年龄划分的全性别数据，德国也只有国家一级的此数据。此研究将来自高分辨率ERA5-Land再分析的小时网格化2米温度数据转换为每日平均2米温度的每周区域平均值。
2、统计分析
本研究采用了两阶段方法，分别针对每个时期、性别和年龄组的组合拟合流行病学模型。在第一阶段，使用准Poisson回归模型计算每个欧洲地区特定位置的温度滞后-死亡关联。这些模型包括（1）截距；（2）具有8个自由度的自然三次样条（ns）时间项以控制季节性和长期趋势；（3）交叉基函数估计每周温度（temp）和死亡人数（mort）之间的暴露滞后响应关联，公式如下：
使用具有三个内部节点的自然三次样条函数对交叉基的暴露-响应函数进行建模，这些内部节点位于特定位置每周温度分布的第10百分位、第50百分位和第90百分位，并且使用滞后值为0、1、2和3周的整数对交叉基的滞后响应函数进行建模。在第二阶段，我们使用多元多层元回归分析对第一阶段得出的特定位置系数进行汇总。meta回归分析包括（1）嵌套在国家内部的地区的两个层次的随机效应；（2）特定位置的平均温度；（3）温度四分位距和（4）80岁及以上人口的百分比作为元预测变量。我们从meta回归分析中计算出每个区域中温度-死亡关联的最佳线性无偏预测值，以（1）获得特定位置的最低死亡温度，作为计算第95百分位和第99百分位温度相对风险的参考，以及（2）将区域温度和死亡率时间序列转换为与温度相关的死亡人数。对于平均温度高于特定位置最低死亡温度的几周，计算与热相关的死亡人数。将区域与热相关的死亡人数汇总，以获得国家和大陆的负担。同样，此研究对区域与热相关的死亡进行了1000次蒙特卡罗模拟，并在每次模拟中分别对其进行了汇总，以计算国家和欧洲层面的95%置信区间。本研究使用来自欧盟统计局的年度区域人口估计数来计算与热相关的死亡（以百万例死亡数计），只分析了有死亡数据的国家，仅考虑数据驱动的相对风险和归因死亡。
3、事实与反事实分析
在主要分析中，流行病学模型与2015–2019年的数据进行了拟合，这些数据被用来将2023年的温度和死亡时间序列转换为与高温相关的死亡人数。这些分析是在35个国家的823个连续区域进行的，代表了超过5.43亿的欧洲人。
在第二组分析中，此研究考虑了自2000年以来有数据的23个国家中429个地区近2.82亿的人口。在这些国家中，分别拟合了与主分析相同的流行病学模型，但使用了2000–2004年、2005–2009年、2010–2014年和2015–2019年的数据。分别估计了这四个时间段每个欧洲地区特定位置的温度滞后和死亡关联（第一阶段），并计算了最佳线性无偏预测和最低死亡温度（第二阶段）。最后，使用拟合得到的关联，分别将2023年的温度和死亡时间序列转换为与高温相关死亡人数。
三、结果
如图1a、b所示，本研究使用了23个欧洲国家429个地区在2000–2004年、2005–2009年、2010–2014年和2015–2019年期间的数据拟合流行病学模型，评估了自2000年起累积的暴露-反应关联随时间变化对2023年高温相关死亡率减少的影响，这些变化通常被解释为社会经济进步和特定气候变化适应措施的结果。
总体上，与高温相关死亡率最高的是南欧（图1c），尤其是希腊（每百万人中有393例死亡，95%CI：298–483）、保加利亚（229例，95%CI：123–343）、意大利（209例，95%CI：155–265）、西班牙（175例，95%CI：114–238）、塞浦路斯（167例，95%CI：50–263）和葡萄牙（136例，95%CI:92–178）。在前些年这些国家已被证明对高温的脆弱性升高。
按性别和年龄分层的分析结果显示（图1d-f），女性（女性与男性的比率为1.55）和老年人（80岁及以上与65-79岁的比率等于8.68）的高温相关死亡率更高，这在欧洲总体以及大多数地区和国家中均如此。
如表1所示，2023年欧洲有47,690例（95%CI：28,853–66,525）与高温相关的死亡，其中47,312例（95%CI：28,663–65,998）死亡发生在5月29日至10月1日之间，这一死亡负担是2015–2023年研究期间仅次于2022年的第二高年度值。
用来自越来越晚时期的数据拟合模型，通常会估计出所有性别和年龄类别中与高温相关的死亡人数和死亡呈单调递增趋势。例如，如果2023年的气温出现在2000–2004年期间，那么与2015–2019年的参考期相比，高温对总人口死亡的影响将高出80.0%（见表1）。我们估计女性（+83.1%）和男性的（+86.0%）增幅类似，但0–64岁（+62.5%）、65–79岁（+78.6%）和80岁及以上（+100.7%）人群的增幅则大不相同。随着时间的推移，变化相对稳定，不过可以发现2005–2009年和2010–2014 年这两个时期之间的过渡通常更为明显。
所有这些事实模型与反事实模型之间的差异源于流行病学关联的时间变化，主要是在最低死亡温度方面，2000–2004年（15.0°C）到2015–2019 年（17.7°C；表1）期间，普通人群的最低死亡温度逐渐升高了2.7°C。尽管这表明人群对中度高温的适应能力有所增强，但在高温百分位数计算出的相对风险却保持稳定或略有上升（表1和图1a、b），这表明适应能力的提升可能存在上限，且尚未完全确定和理解。在21世纪的前二十年里，一些国家已经观察到最低死亡温度的上升，随后与高温相关的死亡有所下降。
四、结论
本研究结果表明2023年夏季与高温相关的死亡是2015–2023年研究期间第二高的，仅次于2022年。本世纪的适应措施在防止高温相关死亡负担大幅增加方面发挥了关键作用。在此期间，尤其是在2003年夏季之后欧洲国家普遍制定并实施了高温预防计划。目前尚不清楚这些计划相对于一般社会经济进步的相对贡献，但人类生理和社会结构的固有限制可能会对未来进一步适应能力的潜力设定一个界限。因此，应在政府和普通民众采取缓解措施的同时，实施旨在进一步减少即将到来的温暖夏季死亡负担的战略，以避免达到临界点和温度预测中的关键阈值。
五、相关文献
1、Heat-related mortality in Europe during the summer of 2022. Nat Med, 2023.
DOI：10.1038/s41591-023-02419-z
2、Rapid increase in the risk of heat-related mortality. Nat Commun, 2023.
DOI：10.1038/s41467-023-44107-z
3、Mortality burden attributed to anthropogenic warming during Europe's 2022 record-breaking summer. npj Clim Atmos Sci, 2024.
DOI：10.1038/s41612-024-00783-2
4、Trends in temperature-related age-specific and sex-specific mortality from cardiovascular diseases in Spain: a national time-series analysis. Lancet Planet Health, 2019.
DOI：10.1016/S2542-5196(19)30090-7
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Heat-related mortality in Europe during 2023 and the role of adaptation in protecting health.pdf
