科学家剖析澳大利亚雷暴性哮喘事件的起因

澳大利亚墨尔本是雷暴性哮喘的“温床”。

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2016年11月21日，一场傍晚的雷暴袭击了澳大利亚维多利亚州。这是一起发生在春季的正常事件，后果却很异常。当晚8点40分，“维州救护车队”在推特上发文称：“今晚，此次天气事件发生后，出现呼吸问题的病人在增多。”然而，事实证明，这只是保守的陈述：上千人经历了呼吸窘迫，并且被紧急送往医院。最终至少有9人死亡。雷暴性哮喘再次来袭。

在上世纪90年代首次得以确认的雷暴性哮喘是一种气象学家刚刚开始有所了解的现象。美国乔治亚大学气候科学家Andrew Grundstein介绍说，研究发现，它需要较高的经空气传播的花粉量，以及将花粉粒吹起并使其降落到病弱人群中的雷暴大风。目前，Grundstein正在将这一画面变得更加明晰。在日前于奥斯丁举行的美国气象学会会议上，他展示了发生在维多利亚州首府墨尔本的7次雷暴性哮喘事件以及这种气象学和医学的奇怪融合出现的中心。Grundstein发现了一种常见模式：全部7次事件拥有共同的特征，即较高的花粉量、多个风暴中心以及不具破坏性的强风。

去年年底，维多利亚州上线了一套预报系统。该系统可提前3天向居民发出雷暴性哮喘事件可能发生的警告。和Grundstein共事的墨尔本大学大气科学家Jeremy Silver介绍说，这种预报基于花粉量以及风暴中阵风的可能强度。不过，他同时表示，该系统并非完美。“可能会出现误报。”通过判定过去发生的危险雷暴类型，Grundstein和Silver希望改善预报结果。“我们正在做的工作能帮助优化这一预警系统。”Grundstein说。

雷暴性哮喘事件此前曾在北美、欧洲和中东出现。但Grundstein认为，构成一起严重事件的要素在墨尔本集合到一起：附近产生花粉的黑麦草田、经常发生的雷暴以及众多的人口。为雷暴提供动力的上升气流将花粉粒吹起，并将其送入几千米高的天空。在那里，它们会遇到很高的湿度。科学家认为，当一个花粉粒吸收水分时，会膨胀并且破裂成上百个更小的颗粒。在新南威尔士大学研究雷暴性哮喘的呼吸系统专家Guy Marks介绍说，和整个花粉粒相比，这种花粉“弹片”对肺部的威胁更大。“它们小到足以进入下呼吸道并且引发炎症反应。”当遇到合适的雷暴时，这些碎片便会“搭乘”较冷的下沉气流。而下沉气流闯入地球表面，并且创建可将花粉在几十公里内散布的横向阵风。

Grundstein和合作者利用气象记录研究了1984年以来7起墨尔本雷暴性哮喘事件的共性。所有事件均发生在11月，因为此时花粉水平已经很高，有时每立方米空气中甚至超过100个颗粒。通常还会涉及多个雷暴中心。“更多的雷暴意味着将更多的花粉四处播撒。”

Grundstein介绍说。阵风中的侧向风需要很强，但不一定是极端的。“破坏性的大风并非必需。”Grundstein表示，“因为花粉很轻。”

去年，维多利亚州政府在研发预警系统上投入了1560万美元。该系统于当年10月1日上线，而这恰好在花粉季节开始时。该系统将澳大利亚气象局提供的雷暴预测结果和墨尔本大学植物学家Ed Newbigin整合的花粉数结合起来。花粉监控系统基于该州8个计数站点，并且由古董级的气泵提供动力。“这是上世纪50年代英国的技术。该系统可将空气导入被黏合剂覆盖的玻璃载片。”Newbigin表示，“我们基本上是在数花粉粒。”预报人员将这些细致的观察同温度、湿度、风和来源于卫星的草被覆盖数据结合起来，以预测未来的花粉事件。

该系统的提前预警功能可帮助当地人群更好地应对雷暴性哮喘事件：为他们收集哮喘药物和制定呆在家里的计划提供时间。但Silver认为，优化维多利亚州的预报结果需要对这些雷暴的3D结构有更好的了解。这是一大挑战，因为雷暴性哮喘事件每十年仅发生几次。不过，Grundstein并未被打消念头。相反，他正计划在美国开展一项将持续多年的雷暴性哮喘研究。（宗华编译）