局部气候环境变化与疟疾流行范围预测

根据文献研究总结出南部非洲气候变化的基本情况，即气温上升、降水变化幅度，在目前南部非洲气候指标的基础上进行计算得出未来气候指标预测值，并利用疟疾流行预测模型，模拟气候变化背景下南部非洲疟疾流行范围的变化。本预测模型以气候因子为主，根据专家打分法确定各因子权重，在Arcgis9.3中建立相关数据库，利用加权、栅格计算等空间分析、统计方法模拟疟疾的空间流行范围及变化状况。

（1）TGDD值的计算

利用气象数据库提供的气温资料，参考周晓农等模型中的生长发育累积度-日数的计算方法（杨国静等，2002），用月平均温度与疟原虫在蚊体内发育的最低温度14.9℃计算疟原虫年生长发育累积天数（TGDD）：

式中，Tn为月平均温度，Dn为该月天数。TGDD值越大，自然条件越利于疟疾的流行，即有可能成为疟疾爆发的热点。根据公式，运用Arcgis栅格计算公式分别得到21世纪初、21世纪20年代、21世纪30年代、21世纪40年代、21世纪50年代不同时期的TGDD值。

（2）相对湿度的计算

首先根据马格纳斯公式，利用气温栅格数据，计算得到饱和水汽压的数据：(www.xing528.com)

式（6-2）中，E为饱和水汽压，t为各栅格对应的气温。

其次利用IPCC提供的1-12月水汽压（e）及上式所得饱和水汽压（E）数据，根据相对湿度计算公式6-3得到相对湿度的栅格数据：

（3）GIS空间数据分析

根据杨国静等实施的专家打分法（杨国静等，2002），确定TGDD、降雨量、相对湿度3个气象因子权重，利用Arcgis空间分析功能对其进行加权平均计算，叠加后获得三因素GIS复合模型，由该复合模型生成21世纪20年代、21世纪30年代、21世纪40年代、21世纪50年代不同时期南部非洲疟疾空间流行趋势地图。其中TGDD、降雨量包括21世纪20年代、21世纪30年代、21世纪40年代、21世纪50年代的数据，而相对湿度仅有21世纪初期的数据，未能考虑其变化情况。

式中，P代表南部非洲各地疟疾空间流行指数，X i、W i表示气象因子及其权重值，P值越大，该地气候条件越有利于疟疾的流行与传播。