Cloudy with a chance of meningitis: Using the weather to predict outbreaks in Africa
一组开创性的非洲研究人员正在利用天气模式预测整个非洲大陆脑膜炎带的脑膜炎疫情。这种方法对其他致命疾病有效吗？
- 2022年5月10日
- 经过琳达·格迪斯
现在来看最新的预报:未来两周，撒哈拉以南非洲脑膜炎地带将保持非常干燥的大气条件。这些大气条件，与预测的风相联系，预示着在博德勒洼地和撒哈拉沙漠上空有利于尘埃的上升。
尼日尔北部、马里东北部和乍得中部可能爆发脑膜炎。乍得大部分地区、苏丹北部和西部、阿尔及利亚最南部、马里中部和北部、尼日尔、尼日利亚东北部、布基纳法索北部、喀麦隆最北部、毛里塔尼亚北部和西部以及塞内加尔东部很可能出现脑膜炎病例。在脑膜炎地带的其他地方，这种可能性更小。
“如果我们能够对未来两周将会发生的事情做出经过校准的预测数据，我们就可以向政府和卫生服务部门发出预警。”…]这意味着他们有机会提前战胜疾病。”
我们大多数人都熟悉这样一种观点，即一些疾病遵循季节性模式:流感往往在冬天发作，水痘在春天发作，而霍乱和疟疾的爆发往往随着雨季的到来而发生。
然而，在过去几年中，位于尼日尔尼亚美的非洲气象应用促进发展中心(ACMAD)一直在试行一种早期预警系统，该系统利用过去的气象数据每周发布一张预计当地脑膜炎爆发的地图，为卫生机构提供时间在受影响地区启动应急响应计划。将来，类似的方法有可能应用于其他疾病，如拉沙热或疟疾。
脑膜炎是脑膜的一种感染，脑膜是包围大脑和脊髓的膜。疾病负担最重的是非洲脑膜炎带，这是撒哈拉以南非洲的一个地区，从西海岸的冈比亚和几内亚水平延伸到东部的埃塞俄比亚、厄立特里亚和肯尼亚北部的部分地区。
这种疾病通常在旱季更常见，从12月一直持续到6月，但在炎热、干燥和多尘的天气中，它的发病率会急剧上升——因为灰尘会刺激人们的呼吸道内层，使细菌更容易侵入血液并传播到脑膜。
Cheikh Dione博士在参与非洲气象信息和预报技术科学(SWIFT)项目时，一直在研究西非上空雷暴和低层云发展所涉及的热力学过程，该项目旨在建设非洲气象和气候预报员的能力，并增进关于非洲气候变异性驱动因素和影响的科学知识。他对与卫生服务部门一起开发一个框架来预测疾病爆发——尤其是脑膜炎——的想法很感兴趣。
“我们知道这种联系存在；不同的是，我们现在预测的是未来的爆发，”迪奥内说。“如果我们能够对未来两周将发生的事情做出校准的预测数据，我们就可以向政府和卫生服务部门发出预警，包括世卫组织非洲区域办事处，这意味着他们可以在他们的计划中使用这些信息。这意味着他们有机会提前应对疾病，并采取更有效的应对措施。”
为了生成脑膜炎的早期预警，该团队结合了整个非洲脑膜炎带的温度、相对湿度和地表灰尘浓度的预测数据，以创建一种“热图”，确定大气条件适合爆发或散发脑膜炎病例的区域。
气候和天气数据不仅有助于预测热浪和洪水，还有助于卫生服务减少非洲各地因气候敏感疾病而造成的生命损失。
红色斑块表示很可能出现脑膜炎病例和流行病的地区，这意味着应加强监测，并向这些地区部署额外的资源以应对疫情。一旦致病病原体被确定，细菌性脑膜炎可以用抗生素进行治疗，但实验室需要随时待命，以应对检测数量的增加，如果疫情演变为流行病，卫生组织可能需要开展大规模免疫活动。
地图上标记为橙色的区域表明脑膜炎病例出现的有利条件——这表明应该启动脑膜炎监测系统，实验室处于待命状态。黄色斑块表示脑膜炎爆发可能性较小的区域。
迪翁说:“从一年的第1周到第26周，也就是脑膜炎季节，每周一进行预测，并发送给世卫组织·阿非罗，由其与技术支持合作伙伴和国家卫生服务机构分享。”“例如，目前，我们在尼日尔南部和西部爆发了一些疫情，我们预计马拉迪和津德尔地区也会出现一些病例，因为几周以来，我们一直在那里发出橙色或红色预警。”
自2019年11月推出以来，该系统已被证明在预测非洲脑膜炎带(横跨几内亚湾国家北部、萨赫勒国家和东非西部)的脑膜炎病例方面特别有用。然而，难以获得中非、东非和南部非洲某些地区的沙尘预报意味着这些地区仍然存在一些弱点。
在未来，Dione希望天气和气候模型可以进一步改进，以预测世界各地的大气状况。“通过预测未来几周预计的脑膜炎病例数，有可能改进这项工作，”他说。
Dione最近离开了SWIFT项目，在法国巴黎的Pierre Simon Laplace研究所任职，以改进雾的临近预报。然而，疾病预测的工作仍在继续，他以前的同事希望将该系统扩展到包括疟疾和裂谷热。
裂谷热是一种病毒性出血性疾病，通过接触受感染动物的血液、体液或组织，或被受感染的蚊子叮咬而传播。Dione说:“在厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)的振荡阶段，东部和南部非洲的降雨量超过正常水平与这种疾病的发生之间已经建立了联系，根据这种联系，业务中心现在有机会根据降雨量预测和卫星数据开发一个裂谷热预警系统。”
展望未来，他认为可以开发类似的系统来帮助预测其他气候敏感疾病在不同地理区域的爆发。“例如，在西非，我们也有拉沙热，这是一种与气候变化和土地利用变化有关的气候或环境敏感疾病，”迪昂说。“拉沙热主要发生在尼日利亚、塞拉利昂和几内亚的旱季，与去年的降雨量异常有关，有人推测黄热病的爆发是可以预测的。”他补充说，这方面的研究正在进行中。
所有这些都需要更多的工作，但气候和天气数据不仅有助于预测热浪和洪水，还有助于卫生服务减少非洲各地因气候敏感疾病而造成的生命损失。