背景2016年6月23日,江苏省盐城市发生EF4(Enhanced Fujita 4)级龙卷风,造成99人死亡,846人受伤,这是中国近半个世纪以来伤亡最严重的一次龙卷风灾害。2017年8月11日,内蒙古自治区赤峰市发生F3(Fujita 3)级龙卷风,造成5人死亡,58人受伤。根据国际灾害数据库(EM-DAT,The International Disaster Database)统计结果,1900-2016年全球气象灾害(龙卷风、雾霾、极端气温)发生频率逐渐增加,死亡人数波动增加,龙卷风对人类的生命安全威胁值得关注。目前国内外关于龙卷风伤员的研究,多集中在现况调查,缺乏对龙卷风创伤发生过程的系统性分析及相关建模研究,国内研究更是匮乏,因此有必要开展相关研究。目的与意义基于盐城、赤峰两次龙卷风调研,(1)收集龙卷风伤员创伤特征、龙卷风灾民创伤发生影响因素两类数据本底,有利于摸清龙卷风创伤特点,探明龙卷风对人群的致伤影响因素;(2)基于多主体建模方法,构建基于AnyLogic的龙卷风伤员创伤发生多主体模型,有利于分析龙卷风对伤员的致伤机理;(3)开展模型模拟与干预实验,有利于改进龙卷风伤员创伤发生预防策略。资料与方法(1)基于盐城、赤峰两次龙卷风6家医院龙卷风伤员病历,从伤部、伤类、伤势三方面分析创伤特征,并采用AIS(Abbreviated Injury Scale)进行伤势标准化评分。采用地理信息技术(GIS,Geographical Information Systems)和非参数检验,分析龙卷风不同破坏区和EF风级区伤员密度和伤势差异。(2)基于盐城、赤峰两次龙卷风灾民问卷调研,采用卡方检验和logistic回归,从人口学特征、受灾环境、个人行为三方面分析灾民创伤发生影响因素。(3)基于多主体建模方法和AnyLogic仿真建模软件,构建龙卷风创伤发生模型,开展模型模拟和干预实验。结果与结论(一)龙卷风伤员创伤特征及地理分布。从两次龙卷风比较来看,盐城伤员受伤严重程度更高,伤口感染比例更高。盐城伤员前3位伤部为头部、体表、下肢,赤峰伤员前三位伤部为头部、上肢、下肢。盐城、赤峰前3位伤类均为软组织伤、骨折、脏器损伤。盐城龙卷风重伤员(AIS>=5)比例为2.5%,赤峰龙卷风中无AIS>=5的重伤员。重伤员伤部主要为头部、脊柱、胸部。45岁以上中老年人和未成年人占有较大比例,伤员年龄呈“类哑铃型”分布特征(即伤员年龄分布两头比例大中间比例小)。破坏程度高和EF风级大的区域伤员分布密度高,但是不同区域的伤员伤势没有统计学差异(p>0.05),提示灾后医疗救援力量部署应本着“同速不同数”的原则(即向不同区域同速部署医务人员但部署不同数量的医务人员)。(二)龙卷风灾民创伤发生影响因素。从盐城、赤峰两次龙卷风的比较来看,收入水平、能否找到避灾建筑等“硬件”设施对于高强度的盐城龙卷风灾民受伤有显著影响(p<0.05),而个人行为、演习意识等“软件”行为对于低强度的赤峰龙卷风灾民受伤有显著影响(p<0.05)。个人有效的避灾行为需根据龙卷风级别来判断,同时依赖于有效的预警时间。应加强灾民的防灾减灾科普宣传和教育,提高其防灾减灾意识和能力。与其它研究不同,本研究发现,室内外灾民受伤概率没有统计学差异(p>0.05),但房屋倒塌程度越大灾民受伤概率越高(p<0.05),提示房屋对龙卷风灾民的作用取决于房屋本身的抗风能力,不能笼统地认为室内就是保护因素,倒塌建筑不仅不能保护灾民更是灾民受伤的重要原因,应提高龙卷风高发地带的建筑抗风性能。(三)基于AnyLogic的龙卷风伤员创伤发生多主体模型。基于多主体建模理论,界定龙卷风伤员创伤发生的灾民、龙卷风、房屋三类主体,以及主体的行为规则,分析预警时间、个人行为等因素与创伤发生的逻辑关系,厘清龙卷风灾民创伤发生机制。运用AnyLogic仿真建模软件,构建龙卷风伤员创伤发生模型,实现模型计算机化。(四)龙卷风伤员创伤发生模型模拟。在盐城、赤峰两次龙卷风灾害的调研数据基础上,动态模拟两次龙卷风群体创伤的发生过程,分析模型模拟结果与灾害实际伤亡情况的差异,验证模型的稳定性和可靠性。(五)龙卷风伤员创伤发生模型干预实验。聚焦龙卷风创伤发生的预防,从预警时间、个人行为、房屋倒塌程度三方面,开展3类9组干预实验,发现提前预警能有效降低伤员数量,灾民远离奔跑行为导致伤员数量增加,而房屋倒塌程度越严重,伤员数量越多的致伤规律。政策建议1.关注龙卷风伤员数据的整理,伤员救治中应关注头部伤、脊柱伤、胸部伤的危重伤员,同时注意脏器创伤和感染性创伤的预防和救治。2.龙卷风灾后医疗救援力量部署应本着“同速不同数”原则(即灾后向不同区域同速部署医务人员但部署不同数量的医务人员),以改进潜在医疗需求的预估,提高伤员整体救援效率。3.龙卷风防灾措施中,应改善龙卷风高发地域居民房屋的抗风性能,加强龙卷风灾害的提前预警,开展居民的防灾科普宣传和教育,提高其避灾意识和能力。