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来源:中国气象报社
9月以来,北方多地进入秋季花粉高发期。花粉过敏者也进入易感期,打喷嚏、鼻塞,严重时甚至可能引发哮喘发作。
一粒花粉随风而来,看不见、摸不着。什么时候浓度升高?天气变化会带来怎样的影响?过去,单站预报数据难以反映一座城市不同区域的真实花粉情况。
如今,这一状况正在改变。2021年至今,中国气象科学研究院气象影响与风险研究中心研究员孙兆彬联合多家气象、医疗机构,研发花粉浓度及健康影响预报系统,并在陕西榆林、内蒙古呼和浩特等地逐步建立花粉浓度及健康影响的格点化预报服务技术体系,持续推动花粉预报从单点监测走向格点化、健康风险分级服务。
中国北方多城市多种致敏植物花粉的小时级观测实验(中国气象科学研究院、首都医科大学附属世纪坛医院共同完成)
给花粉装上“气象眼睛”
在陕西榆林,基于多通道激光散射粒径谱分布测量与人工智能算法的花粉自动监测站已投入使用。目前,榆林已建成我国首个城市花粉浓度自动监测网,覆盖全市12个区县及中心城区重点场所,并逐年增加自动监测站点。监测设备低功耗、全天候、免耗材、易维护,为后续花粉监测网络规模化推广形成了示范。
在国内,多家设备生产企业也开辟了另一条技术路径,这条路径侧重花粉种类识别。依托图像识别与荧光光谱技术的监测设备,已在北京、呼和浩特、太原等地投入使用,能够自动识别花粉种类并研判其致敏性。
孙兆彬赴呼和浩特查看雷暴天气载玻片上的花粉颗粒
从“一个点”走向“一张图”
对于花粉预报而言,监测到“一个点”还远远不够。“花粉会随风扩散,其释放和传播还受到温度、降水、湿度、风速以及植被状况等多种因素综合影响。”孙兆彬解释,“要回答‘明天花粉会不会多’,必须把花粉数据与天气、地形、植被等信息结合起来考虑。”
由多家单位联合组成的研发团队基于气象、植被和地形遥感多源数据,采用机器学习算法,在国内构建未来多日的花粉浓度格点预报模型。花粉预报由此从“一个监测点代表一个区域”,逐渐转向更加精细的空间格点预报。
此外,研发团队将花粉监测数据与过敏性鼻炎、哮喘门诊就诊数据相结合,厘清花粉暴露水平与健康影响的关联,在国内率先实现花粉健康影响分级格点预报,花粉预报从单一浓度数值进一步延伸到健康风险等级。
榆林气传致敏花粉对儿童过敏性鼻炎、哮喘和喘息的差异性影响
让预报更快抵达需要的人
科研的价值,最终体现在服务实效上。
在榆林,研发团队搭建起涵盖微信小程序、网页、电视、短信等渠道的花粉信息发布矩阵,并利用空间定位和地理围栏技术,将监测和预报信息推送给对应区域居民,让服务从区域统一发布向基于位置的精准推送转变。
在呼和浩特,研发团队探索出气象与临床医学专家联合会商机制。每至花粉季,气象部门联合负责预报把关,首都医科大学附属世纪坛医院的临床专家审核健康提示,监测专家研判当日致敏花粉及其变化趋势,形成“气象把关、临床审核、监测确认”的产品制作机制。服务提示动态匹配多个致敏等级,累计发布花粉浓度健康影响服务产品覆盖超过200万人次。
榆林、呼和浩特花粉及健康影响服务产品
一粒花粉,串联起植物生长、大气运动和人体健康,而气象科技做的,就是把看不见的风险,变成看得见、用得上的健康守护。