近年来在全球气候异常变化、极端天气气候事件明显增多的大背景下,天气气候及相应气象因素的异常变化对人类健康的影响已经越来越凸显,倍受科技界、医疗卫生工作者及广大民众的关注。呼吸系统疾病作为危害人类健康的主要疾病之一,它对天气气候的变化尤为敏感。目前针对气象要素对呼吸系统疾病影响的研究在我国尚处于起步阶段,且前期的研究以定性研究居多,而定量研究较少。为此,本研究首次选取我国不同气候区的三个代表城市,即北京市、兰州市和南京市作为研究区域,开展基于不同气候背景下多中心的呼吸系统疾病对天气气候要素的响应研究,通过采用基于时间序列的广义相加模型定量化地揭示了气象要素对呼吸系统疾病的作用规律,找出不同气候背景条件下气象要素对呼吸系统疾病作用的共性和异质性,从而为我国开展呼吸系统疾病的医疗气象预报服务提供理论和技术支撑,同时为相关政府部门因地适宜地制定应对气候变化对人类健康影响的防控措施提供科学依据。本文的主要研究结果如下：1、近60年北京市、兰州市和南京市平均气温呈现上升趋势,增长速率分别为0.41℃/10a、0.44℃/10a.0.23℃/10a,其中以冬、春季增温效应最明显。相对湿度则呈现下降趋势,下降速率分别为1.53%10a、2.0%10a、O.95%1Oa。兰州市和南京市平均风速以0.09m/s/1 0a和0.18m/s/1 Oa的速率呈现一定的下降趋势,而北京市平均风速变化趋势不显著。降水量表现为北京市和兰州市以3.9mm/10a和0.30mm/10a的速率有所下降,而南京市年降水量呈波动中上升趋势,增长速率为3.2mm/10a。总体而言,北京市和兰州市的气候呈现暖干化的趋势,而南京市则表现为气温缓慢上升,降水增多的暖湿化趋势。2、北京市、兰州市和南京市呼吸系统疾病的急诊、住院及死亡人数均呈现出以冬半年人数较多,夏半年人数较少的年变化特征,即冷效应是呼吸系统疾病发病及死亡的重要天气气候特征。季节性分布特征表现为北京急诊人数以秋、冬季较显著,而兰州市住院人数和南京市死亡人数以冬、春季最明显。北京市和兰州市呼吸系统疾病的急诊和住院的人群分布特征表现为男性多于女性,<60岁人群多于≥60岁人群。3、气温对呼吸系统疾病的作用是一种非线性的关系,呈现“U”型或者倒“J”型分布特征,即气温的作用存在一个温度闽值,当气温高于或者低于该温度阈值时,呼吸系统疾病的急诊、住院及死亡人数均呈上升趋势。北京市、兰州市和南京市日平均气温对总呼吸系统疾病的作用阈值分别为12℃、16℃、26℃,当日平均气温低于阈值时,随着日平均气温每降低1℃,总呼吸系统日急诊、住院及死亡人数分别增加2.42%、1.48%、3.01%;当其高于此阈值时,随着日平均气温每升高1℃,其分别增加0.95%、0.48%、0.60%。冬季日最低气温和夏季日最高气温对呼吸系统疾病的作用效应更为显著。女性较男性敏感。<60岁人群较≥160人群敏感。总体而言,气温对呼吸系统的作用以冷效应为主,但是高温效应的作用同样不容忽视。4、相对湿度对呼吸系统的作用与气温效应类似,其年变化也呈现“U”型分布特征(除兰州市呼吸系统和下呼吸道感染)。北京市和南京市相对湿度对呼吸系统的作用阈值分别为49%和62%。当相对湿度低于阈值时,随着相对湿度每降低10%,北京市呼吸系统日急诊人数增加11.32%,南京市日死亡人数变化无统计学意义；当相对湿度高于此阈值时,随着相对湿度每增加10%,呼吸系统日急诊和死亡人数分别增加4.42%和3.65%。相反,兰州市相对湿度对总呼吸系统疾病的作用没有明显的阈值,随着相对湿度每增加10%,呼吸系统日住院人数减少3.79%。女性对相对湿度的敏感性大于男性。<60岁比≥60岁人群较敏感。总而言之,干燥的气候增加呼吸系统疾病的发病和死亡的风险,适当的湿度对人体的呼吸系统具有保护作用,但是相对湿度过高也增加其相应的风险。5、气温与相对湿度对呼吸系统疾病的影响存在协同作用,即不同相对湿度条件下,气温效应有所差异。不同温度水平下,相对湿度对平均气温效应的调节作用不同。北京市当平均气温低于温度阈值时,干燥环境中其低温效应较高湿环境更为显著；而当平均气温高于温度阈值时,与干燥的环境相比其高温效应在高湿环境中更为显著。兰州市则表现为在相对湿度较高的条件下,低温和高温效应均较显著。南京市因其常年气候湿润,故当平均气温低于温度阈值时,干燥和高湿环境中的温度效应基本相当,干燥环境中的效应略高；当平均气温高于温度阈值时,二个湿度水平下温度的效应均无统计学意义。总之,平均气温对呼吸系统疾病的效应受相对湿度水平的调节,相对湿度较低或者较高时均会增加气温对呼吸系统疾病的作用效应。6、采用广义相加模型建立三个代表城市不同呼吸系统疾病的预测模型,并应用历史数据进行回代检验,效果较好。采用建立的预报模型对2011年北京市呼吸系统日急诊人数、2005年兰州市呼吸系统日住院人数以及2008年南京市呼吸系统日死亡人数进行等级试预报检验,北京市呼吸系统疾病的预报等级一致率在85%以上；兰州市预报等级一致率在70%以上(下呼吸道感染62.5%)；南京市预报等级一致率为73.5%。总体而言,采用广义相加模型建立的预报模型,其预测效果良好。