极端天气致命威胁,如何守护人类共同的文化遗产?
2026-04-09 04:57:13 中环报记者李莹 阅读(82)

观音堂观音法界。刘建昭摄
大雨滂沱而下的时候,山西省古建筑与彩塑壁画保护研究院院长路易没有想到,2021年秋天那场突如其来却又持续数日的秋雨,如同一场严苛的压力测试,将文化遗产面对气象灾害时的脆弱暴露无遗。
平遥古城25米城墙坍塌、晋祠多处古建屋面漏水、垣曲成家坡药王庙整体垮塌……国家文物局数据显示,连日降雨导致山西省1783处文物出现屋顶漏雨、墙体坍塌、地基塌陷等隐患。
千年文脉伤痕累累,文物保护工作者彻底警醒:应对气候变化已成为必须直面的现实考题。

双重威胁凸显:极端天气与慢性侵蚀的双重夹击

“气候本身并不可怕,可怕的是气候变化及其带来的极端天气气候事件。”国家气候中心研究员张存杰在接受采访时,开门见山地指出。
气候变化对文化遗产的威胁呈现双重特征:既有如暴雨、洪水、高温、山火等极端事件带来的“急性创伤”,也有因长期温湿度变化、降水模式改变等导致的“慢性侵蚀”。前者来势汹汹,破坏立竿见影;后者悄无声息,危害却更深远持久。
山西、陕西、甘肃、宁夏及内蒙古中南部这片广袤的区域,历史上属于典型的半干旱、干旱气候区。这里的先民依托当地黄土与木材资源,打造出了适配干燥环境的土木结构营造体系,从木结构古建筑到夯土长城,稳定的干燥气候是其能够保存至今的重要因素。
“气候变化正在打破这种原有的微妙平衡。”路易指出,近年来降雨带不断北移,这片地区的文化遗产保护面临挑战。“较为致命的是深秋季节的持续降雨。土遗址和建筑中的夯土部位含水率达到饱和后,深秋的严寒接踵而至。夜间气温骤降,水分冻结膨胀;白天气温回升,水分融化。反复冻融会对建筑材料内部结构产生巨大破坏力。”路易表示这是一串连锁反应,并特别强调传统夯土核心粘接材料——白灰,会在冻融循环中逐渐失效,“这就好比混凝土中的水泥失去了胶结作用。失去胶结力的土料遇水极易流失,建筑材料劣化加剧,最终导致建筑整体结构失稳、坍塌。” 路易说。

云冈独尊。秦鹏飞摄
大风天气增多会也影响古建筑。我国古建筑以木结构为主体,柔性木构架可小幅摆动分散外力,抗震性能优异;但木结构外围墙体为刚性结构,与内部木构架受风、震动时运动不同步。大风天气下,墙内木柱反复摆动,持续磕碰挤压墙体,久而久之极易造成墙体开裂、破损,进一步削弱建筑整体稳定性。
气候变化的威胁并非北方独有。石窟寺露天石质文物正承受着另一种形式的侵袭。
大足石刻研究院保护工程中心工作人员杨谦向记者展示了一组监测数据:“我们对大足石刻宝顶山大佛湾区域的气象数据分析发现,2024年年均气温较2009年上升近3℃。不要小看这几度的变化,对于文物所处的微环境而言,其影响是巨大的。”
杨谦解释,岩石具有热胀冷缩的物理特性,昼夜及季节间的温差波动加剧,会持续对岩体产生应力作用,加速其表层风化。同时,近年来重庆极端降雨天气不断增加,水害成为石质文物最突出的病害类型。水分通过岩体裂隙渗入内部,溶解岩层中的可溶盐。水分蒸发时盐分结晶膨胀,湿度回升后盐分再次溶解,反复结晶—溶解循环如同无数微型“凿子”,持续破坏岩体结构,最终导致石刻表层粉末状风化、片状剥落等不可逆损伤,大足石刻宝顶山卧佛造像就长期受裂隙水害困扰。

宝顶山卧佛。大足石刻研究院保护工程中心供图
此外,温暖潮湿环境催生藻类、地衣、苔藓等生物病害,这类低等生物附着在石刻表面,菌丝与假根侵入岩石微孔,其新陈代谢产生的有机酸会缓慢腐蚀岩体。乐山大佛面部、胸部区域曾多次出现“变黑”“长草”现象,正是生物病害的典型表现。

凝聚多方力量:从被动抢险到主动防御

面对日益严峻的气候威胁,我国文化遗产保护理念与实践正迎来深刻变革,核心是从灾后应急“被动抢险”,转向灾前防控“主动防御”,全面推进“预防性保护”落地。
路易对此感受深切:“早些年接到基层古建筑漏雨报告,我们第一反应是调配材料、派人补漏抹灰;现在我们在抢险的同时,更关注漏雨成因、渗水路径、降雨模式变化、建筑材料劣化机理和结构缺陷等关联问题。”文物保护正实现从“治标”到“究因”的思维转变。
预防性保护离不开科技支撑与部门联动,建立精准完善的监测体系是风险预警的核心抓手。路易介绍,近年来,山西文物部门不断深化与气象部门合作。2022年双方签署战略合作协议,搭建文化遗产气象灾害防护网;2025年成立文物气象灾害防御技术研究科研基地,推动气象数据与文保需求深度融合……
不止山西,敦煌研究院、龙门石窟等也积极构建“气象+文物保护”创新体系,为风险预判、精准防护提供支撑。如2023年8月,来自10余个国家和地区的百余名石窟寺管理者、研究者、相关从业者聚焦“气候变化背景下的石窟寺保护”深入研讨,发布《气候变化背景下石窟寺保护大足宣言》,推动多学科交叉应对气候挑战;2025年5月,来自多个国家和地区的文化遗产、气象、生态环境等领域专家齐聚太原参加首届“气候变化下古建保护与可持续发展国际论坛”,共商古建保护长效方案;2025年6月,甘肃省气象局牵头,联合山西、河南气象部门成立文物保护气象服务联盟,旨在汇聚多方力量,共同解决文物保护难题。

用热红外成像仪监测造像壁面含水情况。大足石刻研究院保护工程中心供图

在文物修复室做修复工作。大足石刻研究院保护工程中心供图

在现场测试造像岩石的物理和力学性质。大足石刻研究院保护工程中心供图
越来越多的文物保护工作者意识到,气候变化背景下的文化遗产保护,是一项需要全社会、多学科、多部门协同作战的系统工程。“闭门造车没有出路。必须打开大门搞保护。”路易说。
成效已然显现。
杨谦介绍,为解决大佛湾卧佛造像的裂隙渗水困扰,大足石刻研究院联合中国文化遗产研究院、中国地质大学(武汉)、中国科学院武汉岩土力学研究所等科研机构,通过开展详细的工程地质与水文地质勘查,摸清了卧佛渗水的水文地质条件和渗流网络通道,制定了综合性的治理方案,明显缓解了卧佛渗水病害。现代工程技术与多学科协作成为文物保护策略的关键手段。
数字技术也正被广泛应用于文化遗产保护领域,成为对抗气候变化的“时光机”。张存杰举例,敦煌研究院完成莫高窟295个洞窟壁画数字化采集,制作169个全景漫游节目,通过“数字敦煌”实现遗产信息永久保存与永续利用;云冈石窟建成高性能计算中心,完成核心洞窟全面数字化存档;大足石刻研究院还以大足石刻三维模型为基础,对龛窟造型进行数字化展示,并通过VR、AR等技术手段,实现观众与虚拟石窟场景的交互体验。

现实瓶颈凸显:保护工作面临深层次挑战

尽管保护理念不断更新、实践举措稳步推进,但多位专家坦言,我国文化遗产在抵御气候威胁方面,面临诸多深层次瓶颈,亟待破解。
体制机制短板是首要挑战。当前跨部门、跨学科合作多停留在“项目式”“临时性”层面,尚未形成稳定、高效、常态化的制度性安排。路易坦言,要保障文物部门与气象部门联合研究机构的持续运转、产出成果,还需在机构、人员、经费、机制等方面推进制度创新。
基础研究薄弱是当前面临的核心技术瓶颈。路易强调:“我们很多时候仍停留在经验判断的定性描述层面。”他举例说明,当前业内虽知晓冻融危害夯土,但冻融循环次数与建筑抗压强度衰减关系、不同含灰量夯土抗冻融差异等定量、机理性基础研究匮乏,历史积累的科学数据支撑不够,难以支撑精准防护决策。
“我们还急需复合型人才。”杨谦指出,“相关人员既要深刻认识文物的历史艺术价值,了解营造工艺,又要系统掌握气候学、环境科学、地质学、数据科学等相关知识。”目前,高校教育专业划分相对独立,培养这类跨界人才存在困难。
资源投入的有限性与保护的紧迫性之间也存在矛盾。系统性监测网络的建设和维护、新型保护材料的研发与试验、大型预防性保护工程的实施,都需要持续且充足的资金支持。而我国文化遗产数量庞大、类型多样、分布广泛,有限的资源在面对大量的保护需求时,常常显得捉襟见肘。这导致许多珍贵的,但级别可能不高、位置偏远的中小石窟、古建筑等,难以获得及时、充分的预防性保护投入。

筑牢防御体系:构建气候韧性保护长效路径

面对重重挑战,专家们结合国际经验与国内实践,提出了系统性对策建议。
路易强调,要建立文物、气象、地质、地震、测绘等多部门联合攻关机制,形成跨学科“联合问诊”体系,实现数据共享、成果互通;结合气候变化特点,修订古建筑日常养护规程,明确极端天气前后强化养护标准,推动预防性保护制度化、常态化。同时,应在各省级层面结合各省遗产保存特点,依托省级文物保护研究机构设立“遗产灾害防治中心”,建立针对不同灾害风险的各类遗产全省一张图和灾害发布预警机制,以及各级政府相关机构的应急联动响应机制和典型灾害的抢险治理办法,形成国、省、市、县、文保队五级联动机制。

山西古建院工作人员在崇善寺工作照。高宇星摄
张存杰从气象服务角度建议,在重点文化遗产地、文物密集区域建立并完善气象监测网络,开展文化遗产灾害风险预警服务;推进全国重点文物气象灾害普查和风险区划,从致灾因子、孕灾环境、文物脆弱性等维度构建风险评估体系,绘制国家级、省级重点文物气象灾害风险图谱,让保护工作有的放矢。
面对科技短板,路易提出,要深耕基础理论研究,厘清风、雨、冻融等气候因素与文物病害的量化关联,用定量分析替代经验判断;利用木质监测仪、激光雷达等设备开展文物常态化“体检”,实现病害早发现、早干预,避免不可逆损伤;加快引进吸收国外无损检测、水硬性石灰等先进技术与材料,开展本土化试验,推动科研成果转化为文物保护的“实用工具”。
杨谦建议,依托国家自然科学基金、科技部重大研发计划项目等载体开展核心技术攻关,破解石质文物风化、水害、生物病害等治理难题;以大型综合性保护项目为示范,以点带面提升行业整体技术水平。
文化遗产保护的关键在人。面对复合型人才缺口,路易呼吁高校加强文物保护专业交叉学科建设,教学活动要融合文物学、气象学、材料学、结构工程学等多领域知识,同时强化校企、院企合作,开展实操培训,培养理论实践兼备的专业人才。
杨谦也表示,要重点培育“文保+气候”交叉型人才。同时,通过项目合作、学术交流等方式,提升基层文物保护工作者的防灾减灾意识和应急处置能力,补齐基层人才短板。
数字化是文化遗产适应性保护的重要方向。张存杰建议,加快数字化技术在全国各类文化遗产地落地,为气候危机下的文化遗产留下“备份”。
应对全球气候挑战,国际合作必不可少。“应建立长期稳定的国际合作机制,开展联合科研、人才互访和项目合作。”杨谦说。路易也表示,要通过国际论坛、学术研讨搭建跨国家、跨领域交流平台,凝聚全球文化遗产保护共识,携手应对气候变化挑战,守护好全人类共同的精神财富。