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地理角度:如何看待今年的全球疫情?

 趣读畅想 2020-08-04

   上一篇文章已经从天文角度了解了今年疫情和气候异常背后的原因和关联,其中说到太阳11年周期性活动的影响,在其活动性(或者太阳黑子数)的极大年和极小年容易出现疫情。按照“天地人三才”的整体观,这一篇文章准备从地理角度了解一下疫情的发生和发展。先说下结论,疫情容易爆发与否可能与各地方的地理环境有关,而疫情爆发的具体时间可能和地理纬度、其他地理因素有关,具体看下面内容。

1、事件梳理:

    目前全球确诊人数超过1100万,累计患者最多国家排名是:美国、巴西、印度、俄罗斯、秘鲁、西班牙、智利、英国、墨西哥、伊朗、意大利、巴基斯坦等。以下是部分前排国家或地区的疫情爆发情况统计:

  疫情发生时间与纬度关系统计(数据自bing.com/covid?vert=graph)

表格中的部分问题在此交代一下(看懂表格或不在乎的可以跳过):

  • 表格的“纬度”一列,默认北纬为正数,南纬为负数。不同国家地区数据按照纬度递增排列。

  • 拟定疫情进入爆发开始时间的临时标准是,累计确诊患者1000人以上,且日新增100人以上。这个标准没有特殊意义,只是提供一个能让不同国家地区进行对比的疫情爆发时间起点的计算方法。

  • 从各国家选择地区时,只是选择微软网站能够提供的下1~2级地域中疫情最严重之地,而没有考虑面积、人口等因素,这其实不算严谨。

  • 不直接选取国家作为分析对象,而要向下取到地区甚至城市,主要是国家各地情况也有很大区别,而且通常一个国家纬度跨度很大。

  • 一些地区的数据只有4月某日以后的,没显示更早之前的数据,提取疫情爆发时间起点时是通过上一级地区数据(数据通常是完整的)按照成分比例推算出来的,不一定准确。
    表中中国的疫情开始得最早,但并不能说明就是病毒的来源,上一篇文章中从“天文”的角度解释疫病的发生与太阳活动性密切相关。中国湖北武汉更多的是代表纬度因素,而西班牙、埃及、印度、美国等国家都处在这一纬度上,甚至南纬30度左右的国家也可以考虑。另外,还有许多其他地理因素在起作用,比如处于高纬度地区的意大利为何是中国之后最先爆发疫情的国家,这在后文中会进一步揭示其他地理因素的影响。

  • 各国疫情的数据可视化还可以观看B站视频:《用数据回顾上半年新冠病毒如何肆虐全球》www.bilibili.com/video/BV1fi4y1G7NM  (数据展示从2020.01.19~06.29)

从表中能看到的部分规律:

  • 不同地区的疫情爆发大致先从北纬30度附近开始的,慢慢向高纬度推进,大致推进到北纬45以上时,南半球的疫情也开始爆发,并向北纬推进。尽管大多数人认识是国家之间有人员频繁来往、大城市人口密集、国外人文和政治理念等原因不同造成不同国家的疫情爆发时间不同,但仍然能从上表中看到纬度因素在其中起到的作用。具体原因可能在于太阳回归运动对于不同纬度气候的影响,而气候对病毒活性、病毒存活时间、人体免疫力等都有影响,从而影响人与病毒这场战争在不同区域不同时间的不同走向。

  • 以上规律中也存在一些不完全符合规律的国家地区,如意大利伦达第大区爆发疫情的时间比整体规律的早了些,美国加州疫情爆发时间比整体规律晚了些。仔细了解,其实都能找到或地理其他因素或人为因素对整体规律的干扰。

宏观上先如此简单分析一下,我们再来看看具体一些地区的详细地理情况。

2、地理因素分析:举例对比中国武汉和意大利

简单地分析一下武汉和意大利伦巴第大区米兰附近的地理环境和气象因素,先交代一些数据采集和数据分析问题:

  • 由于手工采集数据工作量大,因此每5日采集一次数据,一个月6次,分别是每月第1日、第6日、第11日、第16日、第21日、第26日,每5日采集一次数据也暗合中国古人发明的24节气,每月的第6日和第21日都在节气附近。

  • 每次的数据采集时间点选择在本地时间夜晚1~2点,是要避免白天不同天气日照不同对气象因素的影响,而1~2点附近是一天之中最冷之时,即白日太阳对其影响最弱,是地表和地表以下的地温、水分等因素的反映,也能更好反映近一段时间实际气候,可以理解为中国古人常说的“地气”,而白天的气象多是“天气”主导而“地气”参与作用的结果(虽然晚上也还是有“天气”的影响)。当然,个人选择夜晚1~2点附近作为参考,也有先测试过其他时间点,如早晨7~8点、中午13~14点、晚上19~20点,都能说明一些问题,而夜晚1~2点效果更好。而如果能收集每天每时的数据进行综合分析,肯定更好更严谨。

  • 中国武汉和意大利米兰具体数据的采集时间点不完全一样,是由于两者经度差了刚好105°,也就是时差有7个小时,而我们要尽量保证两地数据对应的准确地方时相同或相近,而网站上提供的原始气象数据时间分辨率为3小时,因此武汉取地方时2点左右,意大利米兰取地方时1点左右。

中国武汉位置:30.60°N,114.30°E,参考时间为本地的地方时02点

  武汉及周边地形图(www.ugucci.com)

    意大利位置:45.47°N, 09.18°E ,伦达第大区米兰附近,参考时间为地方时01点

  意大利及周边地形图(www.ugucci.com)

根据地形图,对比两地的地理特征:

  • 武汉:千湖之城,周边多山多水,多山则削弱空气流通,多水则水汽湿度大,地处北纬30度附近,冬季温度0度以上;

  • 意大利米兰:意大利虽然纬度要比武汉高出许多,但由于三面环海,冬天时海洋可以释放热量缓解冬天的寒冷,所以冬季也不太冷,温度在零度以上,而且湿度稍大,地中海气候,又有北方高山阻挡以及全球气流影响,使得空气流动缓慢,尤其是米兰所在的盆地,是个很好的冬窝子(百度百科:原本是指游牧地区严冬为畜群所选防寒避风的地方,一般在环形山谷、盆地等地区),冬季要比别处风更小、温度更高更暖和。

总体上两地有很大的相似性,且意大利有欧洲版的中国之称,气候上相比武汉有一定的相似性和滞后性。再对比下两地的气象数据:

  武汉气象数据(earth.)

  意大利米兰附近气象数据(earth.)

注意:

  • 表中,温度℃,体感温度℃,水汽含量kg/㎡,风速km/h

  • 体感温度:是人体所感受到的冷暖程度,转换成同等之温度,会受到气温、风速与相对湿度的综合影响。

  • 表中棕色标识的表示武汉疫情从发现到日新增确诊开始减少期间的数据和日期,而截止到2月16日,是因为这一天开始,武汉新增确诊开始下降,温度数据也可以看到,之后的体感温度和实际温度的差异开始小于1℃,并在春分节气,体感温度反高于实际温度。(当然,说气候、地理对疫情的影响,首先应该肯定人在抗疫中起到的巨大的、积极的作用)
    表中蓝色标识的表示和武汉气象数据相近的数据以及日期,其中水汽数据选择连续多天大于10kg/㎡的时间段。

  • 相对湿度这一数据可能在此分析中没什么作用。

  • 体感温度比温度低1°以上可能是一个有用的特征。

    对比两地数据,可以发现意大利米兰附近的气候和武汉气候非常相似,武汉疫情高峰时夜晚2点温度约1~10+度(由于中国控制得好,所以也不能排除更高温度),体感温度普遍比实际温度低1~3度,湿度大、空气流动缓慢,这些因素也许就是疫情爆发的原因,如温度低、体感温度低、湿度大、空气流动慢则病毒能保持活性、病毒悬浮于空气不容易散开、人体免疫低等。而意大利疫情高峰期和武汉疫情高峰期在温度、湿度、风速上都比较相似。仅仅通过气象数据对比,可以确定2月26日之前,意大利米兰附近气候已经与武汉疫情爆发期间相近了,考虑到平均5.2天的潜伏期,就和意大利疫情爆发的时间点合上了。

    另外,查看前面统计的疫情严重的国家地区,也可以发现其中近半数为一国首都,其他的也多是有着一些历史的城市和地区,想想古人选择在那些地方建城或者那些城市地区能够扩大至今日规模,难道就没有气候适宜人居这一点因素吗?至少风不能太大还要有山有水,才能算个好环境。

    关于其他地区的地理情况和气象数据,有兴趣的朋友也可以继续探索,个人只抛砖引玉,大家也可以看看下面一些地区的地形图(地区太多,只展示几张图)。

  伊朗德黑兰及周边地形图(www.ugucci.com)

  美国加州及周边地形图(www.ugucci.com)

  美国纽约及周边地形图(www.ugucci.com)

  巴西圣保罗及周边地形图(www.ugucci.com)

  3月中旬某时刻全球温度、风力分布图(earth.)

3、总结和说明:气象因素与地理及疾病的关系

  • 地理纬度:地理纬度通常对于地域冬季温度有着重要影响,而温度是否到零下,这对病毒和人都有影响,像武汉冬季基本在零上几度,湿度又大,病毒细菌不会随着水汽冰冻而落地,而是更容易悬浮在空气中,同时温度没到零下,本地也不会烧暖气,湿度大、温度低则人体的热量损失快,人体免疫力就更低更容易生病。

  • 地形:盆地或者高山可能阻碍空气流通,使得地域空气流速缓慢,这种情况下病毒可能更容易悬浮于空气中,而不是被空气吹散或稀释,因而人处于其中更容易感染,而海边、平原、草原、沙漠、戈壁等地则地势平坦,空气流动通畅、快速。同时沙漠、戈壁等地通常还会导致空气更干燥以及白天温度相比同纬度更高,这在一些疾病发生过程中也会起作用。

  • 江河湖海:这些因素结合地理纬度和地形因素,则会影响地域的水汽湿度,水汽湿度大却反而利于此次疫情病毒的保存和传播(有些文章研究得出干燥环境比湿润更利于病毒细菌的保存,因此结论是要保持家里湿润可一定程度上预防疫病,此言不足信,原因不妨自己思考一下),而海水还有另一个重要作用,就是冬季释放热量让本来应该比较冷的地域不那么冷,比如意大利等一些多面环海的国家或者一些岛国。

以上气象因素或者地理因素,需要有机联系起来才能在疫情发生发展中发挥作用,甚至需要结合天文因素才能一起发挥作用,不好单独割裂来看,如武汉疫情除了占有以上各种地理因素之外,还有时间处于2019年~2020年太阳活动极小年,爆发时间12月~2月,此时天气寒冷湿润、人体免疫力低下(太阳活动极小年原本就影响人的情绪判断等各项机能,加上大寒、立春附近的时间节点,武汉又不通暖气)、新冠肺炎病毒早已存在于(病毒具体来源就不追踪了),天文、地理因素结合起来,再加上人的因素才导致的疫情问题。

4、结束语

    “天”创造了事件爆发的时机、“地”给出了事件爆发的地理环境(不追究疫病的发源地),而“人”是疫病的承担者以及事件加速加剧或减速削弱的重要因素,其影响太多太大,一些人为的作用如政府防疫政策和措施、经济水平、科技水平、医疗水平、交通、人口总数、人口密度、人口流动、居住房的集中形式、地域的人文特点、地域的群众身心状况、人类免疫力整体下降(整体体温降低等)、人类和家禽家畜的抗生素烂用、人群的年纪分布、人类对家禽家畜高密度快速养殖等等,甚至古代常能在非太阳活动极大年或极小年引发疫病,其中战争、吃不饱、穿不暖等都有在其中起不小的作用(想到哪说到哪,可能有不准确之处)。当然还有病毒本身的因素,科学家们不仅研究病毒本身结构、活性、毒性、变异体系、最初来源等,还研究电梯按钮、下水道等各处是否有病毒滞留,真可谓研究得细致入微,这也是各种媒体、渠道、平台一直在给我们科普的事情,在此就不多置喙了。

    所谓“上知天文,下晓地理,中通人事”,所谓“天地人三位一体”,传统文化中也有许多闪光点,懂点天文和地理,看问题的角度也会开阔很多。


5、参考资料

中国武汉气象数据:(具体在网址中设置时间和经纬度)
https://earth./zh-cn/#2020/01/01/1800Z/wind/surface/level/overlay=relative_humidity/orthographic=111.56,26.98,1000/loc=114.300,30.600
意大利气象数据:(具体在网址中设置时间和经纬度)
https://earth./zh-cn/#2020/01/01/0000Z/wind/surface/level/overlay=relative_humidity/orthographic=-346.91,43.14,1000/loc=09.180,45.470

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