中创观点 | 夏天到了新冠肺炎真的会消失吗?
说新冠肺炎有了新的名字:COVID-2019,CO是指Corona(皇冠),VI是指Virus(病毒),D是指Disease(疾病)。引起新冠肺炎的病毒则被称为:SARS-CoV-2。现在我们知道了,病毒对于环境温度非常敏感,而且相对于冷来说,病毒更怕热。例如对于冠状病毒来说,-60℃可保存数年,在4℃合适维持液中为中等稳定,但随着温度的升高,病毒的活力和传染性下降,而有些病毒甚至能在低温下存活几万年。2019年《细胞》杂志的一篇文章(Marine DNA Viral Macro- and Microdiversity from Pole to Pole)揭示了Tara Ocean Foundation的一个项目。项目发现海洋病毒多样性分布与我们目前对于生物多样性的常识不同,并非在赤道最多,两级最少,而是在北冰洋附近病毒种类有着反常态的增加,甚至超过了赤道地区(见下图)。

不过从图中我们也能看出来赤道地区的病毒数量也不是最少的,起码在赤道地区的海洋中(海水温度大约为25-30度)还有大量病毒存活。而在热带陆地上传播的病毒疾病也并不少见,比如埃博拉、还有最近在尼日利亚爆发的拉沙热病毒等。
那么,对于新冠病毒,到底到了夏天能否消失呢?我们先来看看他的表亲,2003年非典的罪魁祸首:SARS-CoV。SARS-CoV于室温24℃条件下在尿液里至少可存活10天,在病人的痰液和粪便里能存活5天以上,在血液中可存活约15天,在塑料、玻璃、马赛克、金属、布料、复印纸等多种物体表面均可存活2-3天。在低温下,病毒的存活时间更长。可如果温度升高到37 ℃,SARS病毒在人体外的存活时间就会明显缩短。17年前的SARS,在时间点上,确实是随着夏天的到来消失的。在中国气象局气候中心叶殿秀等人的《气象条件与SARS发生的关系分析》(气候与环境研究,2004年12月)分析了北京和香港两地气象条件对于SARS的影响,得到以下结论:疫情初期和高发期的冷空气对于疫情的诱发和加剧有推波助澜的作用;SARS的发病人数与平均气温存在负幂律关系。

京、香港确诊人数随日期变化图(叶殿秀等,2004年12月
不过,在他们的另一片文章《SARS 流行期的气象特征及其影响》(南京气象学院学报,2004年12月)中也得出结论,当年SARS处于发病率最高峰时,北京和香港的日最高气温都是24-27℃。这说明现在对于国内的大部分城市新冠病毒的生存、繁殖、扩散、传播的最佳条件可能还未到来。另外文章还指出北京和香港的疫情期间爆发期的相对湿度最高、云量最多、日照最少。云量和日照条件可能导致紫外线大幅减少,从而增加病毒的传播。

最高温度与SARS高危指数的关系图(张强等,2004年12月)
我们也了解到了新冠病毒和一般呼吸道病菌类似,除了飞沫传染、接触传染,还有一条传染途径就是通过气溶胶传播。这也能解释为什么在寒冷干燥的冬季病毒更容易传播。当我们咳嗽或打喷嚏时,会从鼻子和嘴巴喷出许多飞沫。绝大部分飞沫喷出后水分蒸发,变成更小的飞沫核,可能有蛋白、细菌和病毒在里面,直径在8微米左右的飞沫核在空气中20分钟左右就会消失了,直径小于4微米的飞沫核,最多在空中停留90分钟。在潮湿的空气中,这些飞沫中的水分蒸发慢,很容易落到地面上。但在干燥的空气中,这些飞沫中的水分蒸发较快,飞沫核会以气溶胶的形式最终在空中漂浮好几个小时,甚至好几天。当然一般在室外这种气溶胶的浓度会随着时间的推移而降低,真正能够飞到其他人的鼻子里的几率很低。所以新冠病毒的主要传播途径还是飞沫和接触两种。
这么看,与寒冷干燥相反的炎热潮湿的环境是不是就能更容易的消灭新冠病毒?恐怕没有那么简单。新加坡全年最高气温都在30度以上,湿度也常年在80%左右,属于常年炎热潮湿的环境。但是新加坡到目前为止累计新冠肺炎确诊人数也已超过80人,排在日本韩国意大利之后位于世界第五(伊朗的病毒据说和武汉的不同,暂时不算在内)。这里的主要原因就是虽然炎热潮湿环境不利于飞沫核气溶胶的散播,但是会导致病人的喷嚏、咳嗽喷出的飞沫颗粒变大,并且使附着在物体表面上的带菌飞沫颗粒蒸发速度变得极为缓慢,人的手摸了这些地方后再触摸口腔或者鼻腔,病毒就会进入体内。这样扶手、电梯按钮、门把手等地方就会成为传染的重灾区。

新加坡日均气温图

新加坡十年日均湿度图
当然,在炎热潮湿的环境下,飞沫不会飘得很远,因此相对于寒冷干燥的季节,病毒的传染性相对还是下降的。个人认为韩国日本的确诊人数后来居上超过新加坡一个很大的原因就是因为这两个国家现在还处于冬季,病毒很容易通过病人的气溶胶传染给周围的人。

1901~2018年中国和亚洲年平均气温距平图(相对于1981~2010年平均值)
气温升高是气候变化的显而易见的结果,对消灭病毒是有帮助的,但是降水增加这个可能很多人并不了解。不少学者通过模拟也得到了与《第三次气候变化国家评估报告》类似的结果。赵亮等人在文章《全新世暖期鼎盛期与未来变暖情景下东亚夏季降水和气温变化对比》(第四纪研究,2019年5月)中对21世纪东亚地区的降水进行了预测。从他们的预测中可以看到我国华北地区和华南地区夏季的降水会增加,而长江淮河流域夏季降水会减少,会形成“南北涝-中间旱”的降水分布格局。
身处北京的我们应该对此也深有体会,过去几年的夏天北京的降雨比10年前要多,其中还有不少次暴雨,夏天也比10年前要更加闷热,湿度更大。所以,气候变化会使得北京的夏天更加潮湿,对北京的新冠肺炎疫情的控制并不是一个好消息。与此相反的,气候变化倒是有可能帮助武汉更早的结束疫情,因为武汉的夏季会比以往更加干燥。当然,气候变化是一个长期的过程,一年时间内气候变化对于温度和湿度的影响不一定有那么明显。我们也期待今年的夏天能提前来到,并且能少下雨。

21世纪东亚地区夏季降水的空间距平图(相对于1961-1990年平均值)
写在最后:
最近韩国、日本、意大利、伊朗的确诊情况很让人担心,他们并没有像国内这样高效运转的制度和配合的群众。由于新冠病毒比17年前的非典病毒狡猾得多,潜伏期很长,又有很多无症状的带菌者,一旦传染开来很有可能爆发不小的疫情。最后很有可能国内控制住了,但是其他国家无法控制。我们不能指望和非典一样天热了新冠病毒就一定会消失,全世界可能得做好长期抗战的打算。严格的隔离制度是我们减少病毒传播的基础,而能否尽快研发出疫苗或者特效药才是我们战胜病毒的关键。