为深入推进《国家气候变化健康适应行动方案(2024—2030年)》，中国气象科学研究院气象影响与风险研究中心健康气象团队经过多年科技沉淀，近期成功研发出我国首套高精度的花粉浓度数值模式预报系统(简称“CMA-PNFS”，以下简称“系统”)。该系统为我国花粉预报预警业务的高质量发展提供了坚实的科技支撑，并推动健康气象这一新兴交叉学科的快速发展。

一到北方多地夏秋季花粉高峰期，对于过敏人群来说，花粉颗粒一旦侵入呼吸道，便会引发持续不断的打喷嚏、流鼻涕等症状。随着气候变化和城市化进程不断加快，我国花粉过敏发生率逐年上升，且增长速度不断加快。

花粉直径通常在5微米至100微米之间，可直接诱发过敏性鼻炎、哮喘等一系列呼吸系统疾病，影响过敏人群的健康。而花粉的浓度及其引发的过敏风险，与季节、天气等密切相关。

北京地区夏秋杂草花粉致敏性强于春季树木花粉

中国气象科学研究院安兴琴研究员介绍，春季和夏秋季的花粉来源存在显著差异。春季主要以柏科、榆科、松科和杨柳科等树木花粉为主，夏秋季则以蒿属、藜科等草本植物的花粉为主。

受地形和植被分布的影响，不同城市的花粉产量和花粉浓度存在显著差异。以北京为例，研究发现存在春季（3月至5月）和夏秋季（8月至9月）两个花粉高峰期。值得注意的是，尽管春季花粉浓度高于夏秋季，但夏秋季杂草花粉的致敏性却高于春季树木花粉，带来的过敏风险也更高。在空间分布上，北京东部及南部地区夏秋季花粉浓度整体偏高，而北部地区整体偏低。

晴朗、干燥、微风气象条件有助于花粉传播

气象要素如温度、降水、风向与风速、湿度等，对花粉的传播具有重要影响。安兴琴介绍，晴朗、干燥、微风有助于花粉传播，并延长花粉在空气中的悬浮时间，进而增加人体暴露风险。通常情况下，气温升高会加速植物花粉囊的成熟，促使花粉季提前开启，进而导致花粉浓度升高。

降水对花粉浓度具有双重影响，分为开花前和开花期内两个阶段。开花前几个月的降水量与年度花粉量呈正相关，会增加开花期花粉浓度；而开花期内的降水会促使花粉发生湿沉降，导致其浓度下降。

夏秋季主要过敏原之一的藜科植物。拍摄：安兴琴团队

风向和风速也会显著影响花粉的扩散和区域分布。在湿度方面，低湿度条件下有利于花粉在空气中传播；而高湿度则可能导致花粉颗粒吸湿破裂，释放出更多过敏原，增强致敏性。

然而，极端天气事件如雷暴也会对花粉致敏性产生显著影响。雷暴发生时，雷暴中的强气流、电场等特殊气象条件可使花粉颗粒破裂，释放大量致敏蛋白，提高空气中致敏物质的浓度。这一过程不仅增强了花粉的致敏性，还往往导致雷暴相关哮喘病例的增多，对过敏人群构成严重健康威胁。

图片来源：南方周末

全球变暖、热岛效应和气溶胶协同效应加剧花粉传播与致敏性

城市热岛效应及大气污染物，会进一步加剧花粉传播与致敏性。城市热岛效应可加速植物物候进程，导致春季花粉季提前开启并延长其持续时间。研究表明，可吸入颗粒物、臭氧和氮氧化物等大气污染物很可能诱发或加重花粉过敏症状。它们既可充当花粉的载体，也可能改变花粉的化学组成和表面结构，进而增强其致敏性。例如，PM2.5能够破坏花粉外壁，释放更多过敏原蛋白，还损伤呼吸道黏膜屏障，形成“污染—过敏”恶性循环。

在全球变暖背景下，长期的气温上升可能促进植物生长季延长和花粉产量增加，而二氧化碳浓度升高也可能会刺激植物产生更多的花粉。物候学模型预测，在气候变暖背景下，未来春季树木花粉的释放时间将会明显提前，但夏秋季草本花粉的变化尚需更多观测与模拟验证。对过敏人群而言，及时获取当地花粉监测预报信息，合理规划户外活动，有助于降低过敏发作风险。

“物候模型+人工智能+数值模式” 构建花粉预报系统

花粉预报旨在帮助公众“防患于未然”，正如人们依据天气预报决定是否携带雨具一样。

安兴琴团队综合考虑植物种类、花期及气象条件等因素对花粉释放的影响，构建基于物候学的排放模型，并利用机器学习算法，结合花粉监测站点数据，优化模型中的物候因子，较为精准地模拟春季及夏秋季花粉期起止日期及花粉排放量，为后续预报提供可靠的输入源。

北京地区花期时空分布图

同时，安兴琴团队利用“广义加性模型”评估花粉浓度对过敏性鼻炎和哮喘日门诊量的影响，建立花粉浓度与就诊人数之间的暴露—反应关系与风险曲线，确定不同种类花粉对不同年龄人群影响的健康风险阈值，识别高致敏花粉植被种类和易感人群，评估花粉健康风险。

基于数值模式和人工智能的花粉数值模式预报系统模型结构图

自今年8月，团队每日分别向中国气象局公共气象服务中心和北京市气象局自动传输未来7天全国及北京地区花粉数值预报产品。同时与内蒙古自治区气象服务中心联合研发“内蒙古典型区域大气污染物及花粉预报预警与联防联控系统”。

科学应对花粉过敏需分阶段分人群

对正处于困扰中的过敏人群来说，采取及时有效的防护措施尤为重要。不同个体的过敏原和症状程度存在差异，相应的防护策略也因人而异，需精准施策。因此，科学利用花粉预报信息，提前规划并落实好相关的防护措施，是守护健康防线的重要一环。

目前过敏人群可通过地方气象局官方微博、微信公众号、“花粉健康宝”专业小程序等，将其像天气预报一样融入日常健康管理。

对于过敏人群，专家建议分阶段采取防护措施：在花粉季来临前1周至2周的“窗口期”，提前就医进行预防性用药干预，以有效降低过敏重症的发生风险；

进入花粉季后，根据每日预报的浓度等级动态调整防护措施。花粉浓度按对人体的致敏风险程度划分为低、较低、中等、高、很高五个等级，当预报花粉浓度达到三级（中等）时，过敏人群应尽量避免在花粉传播高峰时段（10时至17时）外出，必要出行时需佩戴 N95口罩及密封护目镜；

若浓度达到五级（很高），过敏人群应减少非必要外出，居家时关闭门窗并启用配备高效微粒过滤网（HEPA滤网）的空气净化器。值得注意的是，普通滤芯的过滤效率相对较低，通常仅能过滤掉较大的颗粒物，如粉尘和灰尘；而 HEPA滤芯具有更高的过滤效率，一般能过滤掉0.3微米以上的颗粒物，其中包括粉尘、花粉、细菌、病毒、烟雾等微小颗粒。当出现流涕、鼻痒、眼结膜充血、流泪、咳嗽等过敏症状时应及时就医，若发生哮喘、休克等急症则需立即前往医院急诊处理或拨打120急救电话。

此外，儿童过敏性鼻炎的影响也在逐年上升，针对该人群，家长在常规防护基础上，应着力构建“家校协同防护体系”——积极与学校沟通，优化花粉高发期的户外活动安排；为孩子配备包含防护口罩以及应急抗过敏药物的“个人健康包”，并及时指导孩子熟练使用；学校可通过趣味健康科普帮助孩子理解防护的重要性，培养其到校先清洁、活动后不揉眼鼻等自主防护习惯，帮助儿童建立科学的健康管理观念。

针对老年群体，安兴琴团队与中国气象局医院展开合作，以中国气象局大院为试点，打造集“高水平、精细化、可定制”于一体的智慧社区健康气象服务平台。该平台充分发挥健康气象产品“预警+”的功能，旨在为老年人提供更精准的疾病早期风险预报。通过收集大院老年居民的健康指标数据，团队构建专属健康数据库，并依托健康气象服务平台，为老年人量身定制各类健康气象预报信息推送服务，帮助他们提前识别并采取针对性措施应对花粉过敏、过敏性鼻炎及哮喘等疾病的潜在风险，实现更主动的健康管理。