当前位置:首页 > 科普看台

花粉:春日“刺客”

发布时间:2024年04月18日 来源:中国气象报社

编者按:春回大地,草长莺飞。花粉却悄然成为春季里的“隐形刺客”。近年来,随着过敏患者不断增多,作为季节性主要致敏原的花粉开始成为春季绕不过的热门词语。

花粉到底来自何方?它因何而起、因何而落?花粉与天气有着怎样的关系?人们该如何应对花粉过敏?花粉预报又是什么、如何用?本期科普看台将带您一探究竟。

专家顾问:

首都医科大学附属北京世纪坛医院变态(过敏)反应中心主任 王学艳 

首都医科大学附属北京世纪坛医院变态(过敏)反应中心花粉监测员 宁慧宇 

北京市气象局气象服务中心服务首席 尤焕苓

天气:花粉传播的“指示器”

“前几天天儿热的时候,感觉我的花粉过敏症状加剧,身体很是难受。”近日,在首都医科大学附属北京世纪坛医院变态(过敏)反应科门诊室,记者听到有患者这样诉苦。

原来,天气与花粉的传播及过敏程度有着密切联系。如果你会看“天”的脸色,也许你能更有效地采取措施,预防花粉的“入侵”。

温升:花粉浓

气温与花粉浓度密切相关。在春季,升高的气温就变成植物蓬勃生长的“温床”,花朵一个个开得有劲头了,自然也就会铆足劲儿地授粉。反之,当气温降低,花朵会把自己“蜷缩”起来,授粉也不“积极”,空气中的花粉也就变少了。

首都医科大学附属北京世纪坛医院变态(过敏)反应中心主任王学艳告诉记者,从去年2月下旬开始,科室就迎来了第一批春季花粉过敏患者就诊,但今年是从3月8日开始,门诊量突然增加了一倍,截至3月底,每日门诊量就高达700多例。王学艳表示:“去年2月下旬就已经升温了,我们监测数据显示,3月2日空气中主要致敏花粉浓度达每千平方毫米100粒以上。但今年2月中下旬有大降温,直到3月10日,空气中主要致敏花粉浓度才超过每千平方毫米100粒。一般来说,空气中主要致敏花粉的浓度与患者症状严重程度呈正相关,花粉浓度越高,花粉过敏症状越严重。”

近日,正值花粉高峰期,首都医科大学附属北京世纪坛医院变态(过敏)反应中心主任王学艳在为患者面诊。图/张奥光 文/于桐 

风吹:花粉传

花粉之所以会被人体所吸入,需要“风”来传播。风将花粉吹散在空气中,随着风的流动和人的呼吸,进入人们的鼻腔、眼结膜等部位。在有风的情况下,花粉传播率比无风时更高。有研究报道,当风速小于1米/秒时, 风速对花粉浓度无明显影响; 风速在1米/秒—3米/秒时,风越大,花粉浓度越高。

“所以,我们建议花粉过敏的患者在花粉高峰期尤其是大风天气尽量避免外出,必要外出时,要戴好防护口罩和眼镜,关闭好车窗,不要迎风走路。”王学艳说。

水降:花粉落

“下雨天的时候,会明显感觉鼻子变舒服。”花粉过敏患者这样说道。这是因为短期强降水会淋湿花粉,并使其沉降,可显著降低空气中的花粉浓度。例如北海公园,为了降低区域内游客花粉过敏的概率,在花粉高峰期会采取喷水冲刷花粉和湿化地面等措施,可在一定程度上抑制花粉浓度。“但也不是所有的降水情况都会降低花粉浓度。”王学艳提示,长时间的降水有利于个别喜水植物的生长,对这些植物而言,花粉产量在长时间降水后反而会增加。

雪也是常见降水形态,回忆起北京今年2月20日的那场雪,首都医科大学附属北京世纪坛医院变态(过敏)反应中心花粉监测员宁慧宇提到:“下雪后,监测到的花粉微乎其微。临床上很多患者在降雪后那几天的症状都明显减轻。”这其中的原因,除了花粉因受冷空气影响之外,雪也起了极大的作用。“雪如同空气‘净化器’,将空气中的花粉和尘埃等颗粒物‘打’到地上,并埋进土壤中,这些颗粒物便无法飘浮在空气中。”宁慧宇介绍。

雷打:花粉碎

打雷天也是花粉过敏人群最“畏惧”的天气之一。雷电能够将空气中的花粉击碎成更小的颗粒,雷暴天气产生的气流容易将这些花粉碎片散播到各处,以更轻易地被人体吸入。“当某个地区发生雷暴天气时,这个地区偶有出现大批患者群体咳嗽、胸闷气短、呼吸困难等症状的情况, 会发生‘雷暴哮喘’。”王学艳介绍。

尘卷:花粉来

在沙尘暴天气下,花粉的种类会短时间增加,从而增加花粉过敏原。有研究显示,以北京为例,当出现沙尘暴天气时,空气中的草本植物花粉数量明显增多, 并出现沙棘属、麻黄属和菊科等旱生环境的花粉。沙尘暴天气较大的风力能将远距离异地的外来花粉传输过来,同时沙尘暴频发可能导致全年草本植物花粉数量增多。(于桐)

气候变化:花粉过敏的“助推器”

花粉,作为一种常见的过敏原,往往会激发人体过敏反应。有研究显示,全球有12.3%至39.8%的人对花粉过敏,且患病率逐年上升。事实上,气候变化的相关因素对于致敏植物的生长、花粉的传播有着重要影响,是花粉过敏患病率逐年增高的原因之一。

全球变暖导致花粉季提前和(或)延长

有研究显示,全球变暖与北半球多种致敏植物花粉季持续时间的延长、花粉量的增加呈显著正相关。有65%的观测地点的花粉季持续时间有所延长,平均每年增加0.9天。有研究推测,本世纪末气温升高使春季花粉季提前10天至40天,结束期推迟5天至15天,夏季和秋季开花的植物花粉季延长。对此王学艳表示,要提前关注花粉浓度监测数据,及时做好相应防护。

二氧化碳增加致花粉量增多

随着全球气候变暖,大气中的二氧化碳水平不断攀升。对于植物生长来说,二氧化碳是一种重要的“养料”。在一定范围内,随着二氧化碳浓度的增加,植物光合作用的速率加快会促进植物的生长,从而产生更多的花粉。但二氧化碳浓度超过一定量时,也会导致植物光合作用速率降低,从而影响植物生长和发育。

温室气体及有害气体加剧花粉致敏度

随着全球城市化不断发展,汽车尾气、工业化发展过程中排放的有害气体增加,空气中颗粒物的增多与温室气体之间的相互作用会改变花粉中的过敏原含量,从而改变其过敏原性以及所引起的症状严重程度。例如,汽车尾气中的氮氧化物会与花粉颗粒结合,从而加重过敏症状。有些污染物甚至会破坏花粉颗粒的表层结构,释放出大量细小的花粉碎片,这些碎片会深入肺部,给人体造成极大伤害。

此外,伴随城市热岛效应的加剧,花粉量在城市地区呈现增长的趋势。研究表明,城市地区的豚草植物比城市外生长得更快,开花时间更早,并产生更多花粉。因此,城市中的花粉过敏患者比例及过敏程度都相对更高。(于桐)

同样是花粉,究竟有啥不同?

枝头放绿,春暖花开,此时正是踏青赏花的好时节,有人却不停地打喷嚏、流眼泪……花粉过敏症状持续整个春天。引起花粉过敏的“元凶”究竟是谁?春季花粉和秋季花粉,谁的“威力”更大?不同地域的花粉过敏原,有何不同?

提到“花粉”,一下跳进我们脑海中的,多半是那万紫千红的鲜花。但其实,油菜花、桃花、梨花等色彩绚丽的花,大多数是以虫媒为主,它们的花粉个头较大,并不易飘散在空气中被人体吸入,而是靠黏在昆虫等动物的身上来授粉,因此它们并不是导致花粉过敏的主要原因。

春季主要的花粉过敏“元凶”,其实是那些看起来不像会开花的树木类、杂草类植物,例如柏树、松树、杨树、柳树、榆树等,它们的花粉数量大,质量轻,可以随风飞到很远的地方,不经意间就跟我们的鼻、眼、皮肤等 “亲密接触”,从而导致花粉过敏。

为什么秋天看起来开花的植物并不多,却也是花粉过敏的高发季节呢?“春天的花粉过敏原以树木花粉为主,而秋天的花粉过敏原则是以杂草花粉为主。”王学艳解释,秋季的蒿草、葎草、豚草等杂草类花粉凭着小颗粒的优势,借助秋季干燥的空气肆意飘散,让过敏来得汹涌猛烈且猝不及防。如果说春天的花粉是“小巫”,那么秋天的花粉就是“大巫”,王学艳介绍,虽然春天的花粉浓度比秋天高,但秋天杂草花粉的致敏性却更强。比如蒿草,它的花粉是秋天的标志性花粉,致敏性极强,有些人就算接触到少量的花粉,也会出现严重的过敏反应。

我国疆域辽阔,花粉过敏原在不同地域是否有区别呢?北方地区以北京为例,3月上旬到5月中旬,覆盖了杨柳科、柏科和松科植物的花粉期;7月上旬到10月上旬,以藜科植物和菊科蒿属植物的花粉期为主;南方地区以南京为例,显著的花粉原是法国梧桐树。

其实,还有一些风媒花粉植物在南方和北方都有分布,甚至有些植物在南方分布更多,但由于北方大部分地区气候相对较干,且风多雨少,更易提供适宜花粉传播的环境,使得过敏更严重;而南方部分地区,一阵小雨就把空气中的花粉洗刷掉了,反而不易引起花粉过敏。由此可见,天气、气候对花粉传播之影响甚大。(林禹彤)

生成花粉预报分几步?

春花烂漫,春日精彩。此时,普通人已经结伴去春游,而柳絮与花粉齐飞下,“过敏星人”则默默拿出了口罩、护目镜、眼药水、鼻腔盐水、各种过敏药……

为了帮 “过敏星人”对抗让人“痛苦”的花粉季,气象部门发布花粉预报,这个特殊人群的“生存指南”又多了一份。

那么,做出花粉预报分几步?

答案是四步。

第一步:采集花粉

目前花粉一般采用重力沉降法进行观测取样,即利用空气中颗粒物本身的重力,使其自然沉降到取样器上(花粉观测取样为载玻片)进行取样。

“花粉在显微镜下是可以肉眼观测到的,我们通常在载玻片上抹凡士林,让花粉沉降到载玻片上,如果花粉很多,就会看到载玻片呈明显不透明的状态。” 北京市气象局气象服务中心服务首席尤焕苓介绍。

第二步:读数与分类

为区分生物体和灰尘等杂质干扰,需在当天取回的花粉玻片上使用专用的染色剂,放于涂有凡士林的部位,微火融化,进行花粉染色。气象工作人员在显微镜下,读取花粉数量、进行生物分类,经过单位换算得到每千平方毫米的花粉粒数,即花粉浓度。

“目前北京有14个区的气象局每天在进行花粉监测。我们选择朝阳、海淀、丰台、石景山、昌平和顺义等6个代表站每天读数”,尤焕苓说,“分类需要专业性知识,也是比较耗费人力的一个环节。”

第三步:模式预报

得到数据以后,各花粉观测站的花粉浓度实况数据会汇总到北京市气象信息中心的业务平台,结合当天天气实况及发展趋势,尤其是气温、风速、降水的实况与预报,再通过系统内置的预报模型生成花粉浓度预报。

可是到这里还没算完,需要进行最后一步。

第四步:人工订正

模式预报产品生成后,需要综合考虑未来1至3天的天气条件进行人工订正。“这需要综合考虑最高气温、降水量、风力等情况,进行具体的人工订正。”尤焕苓说。

我国开展花粉预报已有近30年的历史。过去,主要以人工为主。近年来,随着人工智能等新技术的发展应用,花粉预报的各个环节也更加顺畅。


北京市昌平区气象局工作人员在做花粉采集和识别工作。图/白旭 文/尤焕苓 

在北京,市气象局基于光学显微和人工智能检测识别等原理,自主研发了一款气传花粉在线监测设备——AMP100型全自动花粉监测仪。该设备可将大气中的微粒与气体分离,完成花粉的自动收集,再通过光学显微成像、人工智能检测识别等技术,完成花粉颗粒的分析与计算。与传统的人工观测花粉浓度的方式相比,自动花粉监测仪能实时监测到单位体积内空气中实际存在的花粉个数,更能直观反映当前时间空气中的花粉浓度,且更新时间达逐小时。

在天津,市气象局联合天津大学开展科研攻关,共同研发花粉图像智能识别系统。该系统利用相关台站提供的花粉载玻片,制作规模化花粉显微图像样本库;采用先进的图像识别技术,获得花粉智能识别模型;持续开展技术迭代,研制出集花粉显微图像三维度自动采集及智能识别于一体的花粉智能识别仪。观测人员对花粉载玻片采集和染色后,由图像识别系统自动完成识别和计数。

在内蒙古,自治区气象服务中心基于花粉历史监测数据和过敏病患数据,结合同期气象条件,采用模糊逻辑原理、积温物候模型和机器学习等技术,建立了24小时以及未来3-7天等不同时效的花粉浓度预报模型,能提前预报致敏花粉浓度等级。(张宏伟 叶芳璐 白雪涛 郭玲 姚青 樊文雁 陈悦 李红梅)

医生谈:怎样安度花粉季?

近年来,花粉过敏患者数量逐年增加,由3年前平时的每日门诊量150例左右,上升至现在的400多例。中青年群体是主要受影响人群,但值得注意的是,花粉过敏出现低龄化趋势。

花粉过敏的症状个体差异显著,如鼻痒、打喷嚏、流涕、眼痒、流泪、咽痒、咳嗽气短、呼吸困难、皮肤瘙痒等各种不同症状。有些儿童还可能有“多动症”的表现,眼痒引起挤眼,鼻痒引起耸鼻,鼻倒流引起清嗓子,皮肤瘙痒引起多动症状等。此外,每种花粉的周期不同,患者花粉的过敏原也不尽相同,在患者对多种花粉同时过敏的情况下,治疗时间和用药方案,也需要个体化调整。

为了减轻花粉高峰期的过敏症状,公众应在花粉季到来之前,提前关注花粉浓度监测数据及预报,在花粉季来临前的两周就开始做预防性用药的准备;在花粉高峰期间,患者应听从医嘱,规范进行对症治疗,外出时加强物理防护;在花粉缓解期也不可松懈,要开始或继续进行脱敏治疗。

值得欣慰的是,随着花粉相关的宣传与知识普及,越来越多的人能够及时意识到花粉过敏的相关症状并就医,这大大改善了患者因对花粉过敏认知不足而误诊误治的情况。这也是近年门诊病例增加的原因之一。

花粉过敏不仅影响患者的日常生活,也是一个广泛关注的公共健康问题。伴随着公众对花粉过敏认知水平的提高,在气象部门积极做好花粉监测及预报服务支撑下,以及在医疗部门采取相应药物治疗的积极帮助下,完善全社会的健康防护体系,相信越来越多的人可以更好地应对花粉过敏带来的挑战,安心地度过花粉季。(于桐整理)

(责任编辑:曹锐怡)