Software Application Profile: A real-time surveillance system for monitoring heat exposure and its health impacts - presenting the Rio de Janeiro Heat Dashboard
本文介绍了里约热内卢热浪仪表盘（Rio de Janeiro Heat Dashboard），这是一个实时的 R/Shiny 监测系统，通过整合气候与健康数据来监测热暴露情况、划分预警等级并追踪健康影响，作为巴西首个市级热浪应对方案的核心组成部分。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
太阳是永恒的伴侣，但当它以异常的强度灼烧时，便成了无声的杀手。几十年来，科学家和公共卫生官员一直深知，极端高温不仅仅是让人感到不适；它会使人体承受压力，导致中暑、心脏衰竭甚至死亡。随着全球变暖，这些酷热时期正变得越来越长且频繁，使季节性的烦恼演变成了反复出现的公共卫生危机。为了应对这一挑战，世界各地的城市已开始建立预警系统。这些系统不仅仅是天气报告；它们是集成的网络，能够监测温度、预测危险的峰值，并立即提醒医院和城市规划者，以便他们在人们生病之前采取行动。其目标很简单：预见热浪的到来，并让社区做好生存准备。
在巴西里约热内卢，这一概念被转化成了一个名为“里约热浪仪表盘”（Rio Heat Dashboard）的、具有生命力的数字化工具。该软件应用由研究人员和公共卫生工作者团队开发，充当了该市应对极端高温的实时指挥中心。与仅仅说“天气会很热”的传统天气预报不同，该系统每分钟都在监测城市的温度和湿度，计算反映人体实际感受的“热指数”，并将该数据与医院就诊记录和死亡记录进行交叉比对。其结果是一个平台，它不仅告诉城市领导者天气很危险，还准确告知当前危险程度有多高，以及已经有多少人因此遭受痛苦。
该仪表盘使用灵活的编码框架构建，使其能够在标准计算机上流畅运行，从而为该市的卫生秘书处和应急管理部门提供了便利。它从三个不同的来源获取数据：国家气象站、机场气象监测站以及当地市政传感器。每十五分钟，一个自动化脚本就会收集来自这些站点的最新温度和湿度读数，并计算出一个统一的城市热暴露图景。为了洞察未来，该系统每天还会从六个不同的国际气象模型（包括来自德国、欧洲、美国、加拿大、日本和法国的模型）中下载三次全球天气预报。通过结合这些多元化的预测，该系统可以预见长达一周的情况，为官员们争取到宝贵的提前规划时间。
使这一工具真正独特之处在于，它如何将天气与人类健康直接联系起来。虽然大多数高温预警仅止步于气象数据，但里约仪表盘包含一个追踪人口即时影响的模块。它收集来自基层医疗诊所、急诊室的每日数据，以及每周更新的死亡记录。当热浪事件发生时，系统会自动将当天的就医人数或死亡人数与过去一年中同一周同日的平均就诊人数或死亡人数进行对比。这使得团队能够近乎实时地观察到，就医人数的激增是否确实是由高温引起的。例如，在2025年1月的一次严重热浪期间，仪表盘显示急诊就诊人数增加了35.8%，自然原因导致的死亡人数上升了16.3%，为正在发生的危机提供了具体的证据。
该系统根据一套明确的规则运行，以触发特定的行动。它根据高温持续的时间以及热指数升高的程度，将高温天分为从轻微到极端的不同等级。当系统预测城市将达到临界水平时，它会向气象学家和卫生官员发送警报。如果预测属实且城市确实达到了那个危险阈值，警报将触发正式响应。这可能包括向公众开放避暑中心、暂停户外作业或发布紧急警告。在2025年1月，该仪表盘发挥了关键作用，帮助该市准备并应对了其有史以来第一次“4级”热浪事件——这是一个需要市长办公室和卫生服务部门立即采取协调行动的、为期四天的极端危险期。
尽管取得了成功，但该仪表盘的创建者也坦诚地指出了其局限性。气象站的分布在全市范围内并不均匀，这意味着某些人口密集的社区可能比平均读数显示的还要热。用于预测的全球气象模型规模也很大，覆盖范围较广，可能会平滑掉像里约这样复杂的城市中所存在的特定且剧烈的热点区域。此外，健康计算相对简单，仅将今日数据与去年同期平均值进行比较，而未针对空气污染或流感爆发等其他因素进行调整。然而，团队已经在努力弥补这些差距，计划在全市安装二十一个低成本传感器，以获得更精细、更准确的局部热量图景。
该项目的真正力量在于其开放性。整个软件代码都是公开可下载且可供研究的，允许其他城市根据自身需求进行改编。通过分享这些工具和方法，里约的研究人员不仅是在保护自己的城市，还在为任何社区如何建立天气数据与人类健康之间的桥梁提供蓝图。在一个极端高温正成为常态化威胁的世界里，里约热浪仪表盘提供了一种清晰、实用的方式，去观测太阳、统计代价并挽救生命。
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