一种利用低频太阳射电观测预警渗透性胸腔积水病症的方法
【专利摘要】本发明属于环境——流行疾病防治方法【技术领域】，具体涉及空间灾害性天气研究中关于太阳活动引起的渗透性胸腔积水病症的预警方法和手段，尤其适用于空间灾害性天气引发的重大相关疾病的预防领域。本发明基于太阳活动中日冕物质抛射物（CME）的微波波段发射信号特征，包括太阳微波爆发频率和强度，在甄别对地磁活动有潜在影响的太阳爆发后，进行对地磁场变化的时间预测，进而对地磁活动引起的渗透性胸腔积水病症进行预警。本发明利用太阳低频观测数据在其异动时推算其活动特征，在获得活动特征后推算其影响地球磁场的时间，进而在此时间基础上对潜在渗透性胸腔积水病症患者进行预警和相关医疗措施。本发明具有预警时间更长、效率更高等优点。
【专利说明】一种利用低频太阳射电观测预警渗透性胸腔积水病症的方 法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境--流行疾病防治方法【技术领域】，具体涉及空间灾害性天气研究 中关于太阳活动引起的渗透性胸腔积水病症的预警方法和手段，尤其适用于空间灾害性天 气引发的重大相关疾病的预防领域。
【背景技术】
[0002] 从80年前开始科学界和医学界就开始了关于人体韵律甚至时钟生物学 (chronobiology)的研究，多数学者认为气候、季节、天文现象以及多种自然因素的周期性 变化，甚至一周的工作时间和休假时间的周期性出现，都会对人体健康产生重要的影响。其 中天文活动引起的周期性变化是其中重要的一个方面。
[0003] 太阳是距离地球最近的恒星，其活动是对地球及人类生产生活最直接的天文活 动，其通过微波辐射、红外线、可见光照射、紫外线、以及高能粒子等不同方式源源不断的向 地球输送能量，为此不同波段的变化势必会对人类活动产生不同的影响。
[0004] 从上世纪60年代开始人类就开始注意到宇宙活动，特别是太阳活动对人类的健 康有重要影响，Archiv fur physikalische 等人于 1954 年发表的" Solar and magnetic disturbances in relation to the medico-meteorological prognoses，' 和 Friedman 等 人在1963年4月以及1965年5月在《nature》上发表的" Geomagnetic Parameters and Psychiatric Hospital Admissions" 和 "Psychiatric Ward Behavior and Geophysical Parameters"几篇文章中初步探讨了人体健康情况和地磁活动参数之间的关系，这是人类 早期从一个系统的领域高度注意到空间灾害性天气对人类的生产生活的影响。从那时起到 本世纪初，科学界在太阳活动的各个波段做过与人类相关疾病的关联性研究，可谓孜孜以 求、锲而不舍. 通过多种数据关联比对，特别是前苏联科学界和美国科学院的工作，通过多年积累的 太阳活动数据--各种疾病发病之间的统计，发现在太阳活动能够影响地球磁场时，此时 心脑血管疾病的发病率明显的呈现极强的正相关性，典型的有：急性脑卒、急性心梗等。
[0005] 太阳主要其活动通过影响地磁环境来影响，有证据表明在太阳剧烈活动时期，西 日面具有南向磁场的耀斑产生日冕物质抛射达到地球时会引起地磁场变化，在强的交变电 磁场作用下多种生理指标将受到影响，国外研究表明分别在变电站、工业区以及高压输电 线附近的居民在心血管疾病、精神类疾病方面会有明显增高的表现。其内在机理，科学界目 前认为是人体内离子例如Ca 2+、K+、Na2+、0Γ在低频交变电磁场情况下会产生谐振或者磁力 矩变化情况，这会使得人体内激素分泌水平、生物膜透过水平等发生变化。
[0006] 最近V. S. Martynyuk等人在最近总结到：在低频交变电磁场作用下首先将 引起离子将形成共振和极化变化，然后影响亲水一疏水基团的平衡性（hydrophobic -hydrophilic balance),接着将改变生物膜和双向脂类透过膜的表面物理动态活性，进而影 响生物膜渗透率以及膜蛋白的活性，其流程如图1所示。
[0007] 监测太阳活动将成为预防生物渗透膜相关疾病的一种有力的预警途径。这需要我 们从太阳活动一空间天气一人体健康这个更加深层次的层面从源头探究其内在的联 系。
[0008] 获取太阳活动并进行预测的最佳方法就是进行天文观测，通过观测数据来推知日 地空间的环境变化，则通过不同的手段可以获得甚至预知地球磁场的未来变化情况。
[0009] 本项专利将利用太阳射电活动这种早期的地磁活动征兆，对渗透性胸腔积水病症 在随后一段时间内的发病数增加进行有效的预测，并同时对高危人群进行药物干预性防 治。
【发明内容】
[0010] 本项发明的目的是针对太阳活动时期对渗透性胸腔积水病症进行预警，旨在利用 日冕物质抛射中重要的表象低频太阳无线电爆发观测数据对即将引起的地磁扰动进行时 间推测，进而对可能发生的渗透性胸腔积水病症做出有效的预警判断。
[0011] 本发明采用的技术方案如下： 本发明提供低频太阳射电观测数据在渗透性胸腔积水病症预警中的应用。
[0012] 本发明技术方案中利用低频射电观测数据预警渗透性胸腔积水病症的方法是：太 阳低频射电爆发与空间天气、地磁活动有密切关系，采用低频射电观测数据中的异常频谱 现象来推测太阳上的活动，特别是引起空间天气变化的日冕物质抛射现象，从而推测和预 知空间天气变化、地球磁场扰动发生的时间；再利用从太阳射电低频观测的数据推算得到 的地磁扰动时间对渗透性胸腔积水病症进行提前预警： 1) 利用太阳低频射电爆发数据对渗透性胸腔积水病症进行预警，其属于国际上首次 在临床发现太阳活动--地磁异常--胸腔积水变化后，提出利用地磁活动早期预兆性现 象一一太阳低频射电活动进行的有效预防方式； 2) 本发明甄别出对地磁活动有影响的太阳活动射电爆发，能够减少不必要的预警事 件，提1?预警效率； 3) 本发明在有效预警时间内，给予渗透性胸腔积水病症潜在的患者充分的药物干预 和治疗有助于降低太阳活动引起的地磁扰动事件对人类的负面影响。
[0013] 本发明技术方案中利用低频射电观测数据预警渗透性胸腔积水病症的方法包括 如下步骤： (1)利用太阳低频射电活动数据进行分析，太阳活动在低频无线电上的观测数据反映 了太阳活动等离子体抛射物CME在日地空间传播过程中重要的物理特性；CME中等离子体 发射频率与等离子体密度之间有如下对应关系，如式（1)所示：
【权利要求】
1. 低频太阳射电观测数据在渗透性胸腔积水病症预警中的应用。
2. 根据权利要求1所述的低频太阳射电观测数据在渗透性胸腔积水病症预警中的应 用，其特征在于：利用低频射电观测数据预警渗透性胸腔积水病症的方法是：太阳低频射 电爆发与空间天气、地磁活动有密切关系，采用低频射电观测数据中的异常频谱现象来推 测太阳上的活动，特别是引起空间天气变化的日冕物质抛射现象，从而推测和预知空间天 气变化、地球磁场扰动发生的时间；再利用从太阳射电低频观测的数据推算得到的地磁扰 动时间对渗透性胸腔积水病症进行提前预警。
3. 根据权利要求1所述的低频太阳射电观测数据在渗透性胸腔积水病症预警中的应 用，其特征在于：利用低频射电观测数据预警渗透性胸腔积水病症的方法包括如下步骤： (1) 利用太阳低频射电活动数据进行分析，太阳活动在低频无线电上的观测数据反映 了太阳活动等离子体抛射物CME在日地空间传播过程中重要的物理特性；CME中等离子体 发射频率与等离子体密度之间有如下对应关系，如式（1)所示：
其中凡为等离子体密度，为等离子体单个离子的带电荷数，为等离子体单个离子 的质量；随着等离子体从太阳上抛射出来，其密度随着远离太阳的距离而降低，不同太阳高 度对应等离子密度符合下面经典公式，如式（2)所示：
参数Ne(l为太阳表面的等离子体密度数,?为太阳半径，Λ为等离子体离开太阳的距 离； 随着CME物质远离太阳，其发射出来的无线电频率也在随之降低，所以地基太阳射电 望远镜所能观测到的无线电爆发频率越低，CME物离地球就越近； (2) 预警时间的确定： 首先在天文数据分析方面，对每天日常观测中的数据进行甄别，如果发现异动信号，判 别其爆发类型、频率和强度的相关信息；根据式（2)算出日面抛射物可能的抛射高度，离地 球的远近程度L ;根据其发射频率的变化频率算出其运动速度，结合L算出其达到地球的时 间t，从而作为预警时间，做好相关准备。
4. 根据权利要求3所述的低频太阳射电观测数据在渗透性胸腔积水病症预警中的应 用，其特征在于：当探测到低频电磁波的异动时，等离子体物质到达地球引起地球的地磁爆 发时间为探测到低频电磁波的异动后2-3天，即地磁活动引发的渗透性胸腔积水病症逐步 增加时间为地磁活动后2-3天。
5.根据权利要求3所述的低频太阳射电观测数据在渗透性胸腔积水病症预警中的应 用，其特征在于：所述的对渗透性胸腔积水病症进行提前预警方法是给予渗透性胸腔积水 病症潜在的患者充分的药物干预和治疗有助于降低太阳活动引起的地磁扰动事件对人类 的负面影响。
【文档编号】G06F19/00GK104063625SQ201410329896
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】李雪松, 刘凌, 董亮, 杨龙, 吴晖, 张寰波, 邓杨林, 高冠男 申请人:昆明医科大学第一附属医院