近日,在云冈石窟第7窟内,云冈研究院文化遗产保护与监测中心技术人员专注地查看洞窟环境检测仪运行情况——温湿度、二氧化碳、PM2.5等数据实时跳动。与此同时,在石窟外围,大同市气象局气象监测站同步采集着外部气象数据。内外数据的交汇比对,正成为解密气象因素如何侵蚀千年石窟的关键线索。这一幕,是山西在文物“预防性保护”道路上迈出的坚实一步。
也是云冈石窟为文化遗产“预防性保护”积极打造样本的缩影。
作为文物大省,山西坐拥不可移动文物5万余处,从北魏石窟到唐代木构,从明清古城到远古遗址,这些文明印记散落在三晋大地,大多暴露于自然环境中,常年承受着风霜雨雪的侵蚀。随着气候变化加剧,一场为文物构建“免疫系统”的科技保卫战正在这里悄然展开。
当气候变化撞上千年文物
“随着气候变暖趋势增强,山西地区降水的极端性和空间不均性明显加剧,雷电、强风、冰冻等气象灾害对文物的影响日益突出。”山西省气象局总工程师王智娟的担忧并非空穴来风。她指出,古建筑、石窟寺等不可移动文物对温湿度、降水、雷电等极为敏感,“文物保护,气象服务不能缺席”。
这一判断,是基于曾经发生的一系列案例:2021年罕见秋汛中,平遥古城墙发生多处坍塌,那段曾见证晋商辉煌的明代城墙在持续强降雨中显得尤为脆弱;天龙山石窟因渗水加剧了岩体风化,精美雕刻在水分侵蚀下逐渐模糊;稷山大佛寺曾遭雷击焚毁,佛阁和大量珍贵木刻、砖雕艺术品在烈焰中化为灰烬;五台山大白塔受反复冻融作用出现裂缝,表层和结构损伤日益明显……
文物不会说话,但它们身上的每一处伤痕都在诉说:传统的“抢救性保护”模式已不足以应对日益复杂的气候挑战。当极端天气成为新常态,文物保护必须向前一步,从“病了再治”转向“未病先防”。
构建文物气象灾害防护网
2022年,山西迈出了关键一步——气象与文物部门签署战略合作协议,共同致力于为文化遗产构建气象灾害防护网。这不仅是两个部门的握手,更是一种保护理念的革新:将气象科技的“望远镜”和“显微镜”对准文物保护的细微之处。
2025年,山西设立文物气象灾害防御技术研究科研基地,相关研究成果填补了山西乃至中国在文物建筑防雷安全标准规范领域的空白。从合作协议到科研基地,山西正系统性地搭建文物预防性保护的制度框架和技术体系。
这一体系的核心是“监测——预警——防护”的闭环。在云冈石窟,洞窟内外环境数据的同步采集与比对,使研究人员能够精确分析微气候变化对石窟的影响;在五台山,文物建筑雷电观测站24小时监测着雷电活动轨迹,为千年古刹编织防雷安全网;在佛光寺——全国现存规模较大的唐代木构建筑,新成立的文物气象创新工作站正探索木构建筑与环境因素的互动规律。
“预防性保护”穿上“智能铠甲”
过去,传统文物保护多依赖工匠经验和肉眼观察。而现在,云冈研究院技术人员正在改变这一模式。通过布设传感器网络、建立数字孪生模型、开展模拟实验,文物保护逐渐从“经验判断”转向“数据驱动”。
在云冈石窟,监测系统能实时捕捉洞窟内微环境变化,一旦温湿度超出文物保存的安全阈值,系统会自动报警,工作人员可及时干预。这种精细化管理,使石窟保护环境始终处于可控状态。
据了解,云冈石窟洞窟内,共布设500余处监测点位,对气象环境、空气质量以及微环境等9个大类50多个小类的指标进行全方位监测。这些监测仪器采集数据后,将数据传回云冈石窟动态信息及监测预警系统,显示在预警平台上。一位技术人员对记者解释道:“我们通过对这些数据进行深入分析和有效利用,能够更好地开展文物保护工作。就拿二氧化碳含量监测来说,如果二氧化碳浓度长期过高,不仅会对文物雕刻及其表面颜色造成损害,还可能影响游客的身体健康。”实时掌握石窟内的各种数据,及时遏制可能影响文物的隐患因素,是对云冈石窟进行“预防性保护”的重要手段之一。
这名技术人员说,比如,某个窟的某个角落岩石较为脆弱,需要重点检查。技术人员就会仔细查看可能存在隐患的点位,扫掉监测仪器表面的纤尘,重新安置垂坠的零件,然后对窟内环境与仪器状态进行检查与调整。最后更换监测仪器的电池,巡查工作便结束了。
在云冈石窟,看着监测设备安静地工作,听着研究人员讨论数据变化,人们能感受到一种新的保护力量正在生长。这种力量不是与自然对抗,而是理解自然规律,与之和谐共处;不是将文物封存隔离,而是创造适宜的保护环境,让它们在千年时光中焕发光彩。
云冈石窟“预防性保护”之路还在延伸,每一步都谨慎而坚定。在这片承载着中华文明厚重记忆的土地上,“预防性保护”正为千年遗产穿上适应现代气候的“智能铠甲”,让这些穿越时空的文明信使,能够更久远地向未来诉说过往的辉煌。
记者 赵永宏