随着气候变化，过敏季节变得更加激烈 - 我们正在创建更好的花粉预测来帮助

如果您的鼻窦和喉咙正经历过敏季节的痛苦，您可能想知道这次和未来大自然会为您准备什么。

花粉过敏影响超过 占全球人口的30%, ，使他们成为一个重要的 公共卫生 和 经济问题 因为人们感觉不舒服并且错过了工作。我们的研究表明，随着温室气体使地球变暖，其影响正在导致花粉季节变得更长、更强烈。

为了帮助过敏患者在不断变化的气候中控制症状，我们正在为未来建立更好的花粉预测。

作为 大气的 科学家, ，我们研究大气和气候如何影响树木和植物。在 2022 年的一项研究中，我们发现美国将面临 最多增加 200% 如果世界继续以高速度排放二氧化碳，本世纪的花粉总量将会增加。在这种情况下，春季花粉季节通常会提前 40 天开始，并且持续时间比现在延长 19 天。

虽然大多数研究都集中在花粉上，但我们重点关注的不仅仅是花粉 十几种不同类型的草和树 以及它们的花粉将如何影响美国各地以不同的方式。例如，橡树和柏树等物种将给东北部带来最大的增长，但过敏原几乎到处都会增加，对人类健康和经济产生影响。

为什么花粉增加

让我们从基础开始。花粉是由草和植物产生的尘埃状颗粒，含有植物繁殖的雄性遗传物质。

产生多少花粉取决于植物的生长方式。全球气温上升将促进许多地区的植物生长，进而影响花粉的产生。

气温升高将延长生长季节，使植物能够更长时间地生长和散发花粉。但温度只是方程式的一部分。我们发现 未来花粉增加的潜在更大驱动力 汽车和发电厂等来源的二氧化碳排放量将会增加。二氧化碳促进光合作用，从而促进生长和产生更多花粉的潜力。

花粉变化因地区而异

我们研究了 15 种不同的花粉类型，而不是像过去的许多研究那样对待所有花粉。我们的研究发现，特定区域花粉量的增加取决于植被类型。

通常，授粉从冬末和春季的绿叶落叶树开始。桤木、桦树和橡树是最容易引起过敏的三种落叶树，不过还有其他落叶树，如桑树。草花粉在夏季变得更加普遍，其次是夏末的豚草。在东南部，山雪松和杜松（属于柏树科）等常绿树木在一月份开始生长。在德克萨斯州，“雪松热”相当于花粉热。

我们发现，在东北地区，花粉季节很多致敏树木会 越来越重叠 随着气温和二氧化碳排放量的上升。例如，过去是枫树先释放花粉，然后桦树授粉。现在我们看到它们的花粉季节有更多的重叠。

一般来说，美国北部的花粉季节变化比南部更大，因为未来气候预测中北部地区的气温上升幅度更大。

包括佛罗里达州、佐治亚州和南卡罗来纳州在内的东南部地区预计未来草地和杂草花粉将大幅增加。由于桤木花粉季节提前，太平洋西北地区的花粉季节高峰可能会提前一个月。

过敏问题已经呈上升趋势。2021 年的一项研究发现 整个花粉季节 已经是关于 北美多20天 与 1990 年相比，花粉浓度上升了约 21%。

一线希望：我们可以改进花粉预测

目前大多数花粉预测都对花粉数量较高的地点和时间进行了非常广泛的估计。部分问题在于数量不多 观测站 用于花粉计数。大多数是由过敏诊所运营的，分布在全国各地的此类站点不到 200 个。我们居住的密歇根州目前没有任何正在运营的设施。

测量不同类型的花粉是一个非常耗费人力的过程。因此，目前的预测存在很多不确定性。这些可能部分基于气象站过去的观测结果和天气预报。

我们的模型， 如果集成到预测框架中, ，可以在全国范围内提供更有针对性的花粉预测。

我们可以根据卫星数据和实地调查来估计树木的位置。我们还知道温度如何影响花粉的出现——科学家称之为 物候学 的花粉。有了这些信息，我们可以利用风、相对湿度和降水等气象因素来计算有多少花粉进入空气中，大气模型可以显示花粉如何移动和吹动，从而进行实时预测。

我们目前正在与一家 国家海洋和大气管理局 实验室研究如何将这些信息整合到空气质量预测工具中。我们的下一步是评估这些预测工具并向公众提供信息。

长期花粉预测仍存在一些未知因素。例如，科学家们并不完全理解为什么植物在某些年份比其他年份产生更多的花粉，目前我们无法将这些变化纳入我们的模型中。目前还不完全清楚如果二氧化碳浓度突破屋顶，植物将如何反应。豚草和住宅树木也很难捕捉。很少有豚草调查显示这些植物在美国的生长情况，但这可以改进。

这是对 一篇文章 最初发布于 2022 年 3 月 15 日。