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气象科技“把脉”千年石刻 ——“石”说新语:大足石刻与气象密码科普活动侧记

2025-09-28 12:41:19  来源:城乡统筹发展网  作者:文/记者 亦歌 图/朱玉涵 亦歌

城乡统筹发展网讯“同学们注意,这尊佛像砂岩局部脱层,表面温度夏天会飙至60 ℃以上,相当于太阳给石刻‘加温’!”9月26日,重庆大足石刻宝顶山,文博副研究馆员冯太彬一句话,引得百余名“00后”齐刷刷举起手机。

▲文博副研究馆员冯太彬介绍石刻与气象科技

当天,重庆市“‘石’说新语——大足石刻与气象密码”科普活动举行,这也是2025年全国科普月暨“千乡万村气象科普行”唯一世界遗产专场。重庆市气象学会、重庆市气象服务中心,联合大足石刻研究院、大足区气象局,把课堂搬到八百多年前的佛像脚下。

▲9月26日,重庆市“‘石’说新语——大足石刻与气象密码”科普活动在大足石刻举行

破冰:把“数据曲线”译成“病害故事“

“过去我们科普常说‘温度高、湿度大’,可老百姓感受不到文物到底咋受害。”重庆市气象学会秘书长范莉在启动仪式上抛出目标:今天要用“气象大数据”解读“病害小故事”。她透露,本次活动希望把气象科学的钥匙,交到田间地头和学子手中,让深奥的知识在大足石刻的千年肌理上“活”起来。

▲重庆市气象学会秘书长、市气象服务中心副主任范莉给学子们讲解活动目的及内容

“大足石刻是活脱脱的‘气象历史档案’,选它,就是要让大家看到:气候变化不是抽象曲线,而是释迦牟尼脸上的裂纹、千手观音掉落的金箔。活动特别邀请专家介绍石窟文化和气象科技知识,以科普为切入点,唤起学子们保护文物的责任感。”

现场,她给学生们布置特别“作业”:像气象医生一样“望闻问切”,把“气象对文物的影响”写进调研报告。

寻根:气候对石刻影响有多大?

在大足石刻博物馆,来自重庆资源与环境保护职业学院的100余名师生看到震撼的一幕:2008年千手观音修复以前断掉的手指和掉落的金箔。讲解员深情介绍:这是岁月和气候给文物带来的影响。

▲大足石刻博物馆陈列的千手观音断指

▲修复后的千手观音

▲千手观音微环境监测站维护人员为学子们讲解环境与科学保护石刻的关联知识

▲学子们听讲解员讲解石刻文化

“都以为风化是岁月杀猪刀,其实每一刀都刻着温度。”在石刻参观区,文博副研究馆员冯太彬现场讲解大足石刻与气象密码。从温度、湿度、降水、酸雨、日照、冻融破译气候变化与文化遗产存续内在联系。

“水是石刻造像保护的天敌,水沿裂隙入渗至造像表面,污染造像,使造像变色。还会与尘埃、空气中的碳、硫等生成弱酸,把岩石的胶结物一点点溶解,佛身表面石质就会出现石颗粒粉状脱落,使造像局部变得模糊。”冯太彬指着长达31米的卧佛说。

▲文博副研究馆员冯太彬在卧佛前介绍气候对石刻的影响

冯太彬介绍,“温差效应对石刻的影响也比较大,夏天,卧佛面对太阳的时间长,石刻表面最高温度会超过60℃,晚上又会降至30℃以下。白天砂岩膨胀,晚上慢慢收缩,岁月久了,热胀冷缩加上水的参与,热梯度像掰饼干,石刻造像就会掉粉、掉渣。”

冯太彬还提到温湿度对圆觉洞的影响,洞内外温差虽然不大,但湿度差异显著,洞内高湿环境容易让水汽在菩萨耳垂上凝结成水珠。“就像冬天沐浴房镜子上起雾,800年没停过。”冯太彬一句话让学生秒懂。

▲圆觉洞内外温湿度差容易让洞内饱和水汽凝结成水珠,给石刻带来不利影响,图为古人在石像右侧设置的隐藏排水系统

影响石刻的还有酸雨。冯太彬说,“重庆酸雨最低记录PH值为4.07,常年为弱酸雨。砂岩里的泥质、钙质胶结物遇到酸,时间久了,表面会出现粉末状脱落”。

“以前我们只知道文物是中华民族文化的瑰宝,却不知道气候和文物之间的关系,听了专家的讲解,感觉保护文物迫在眉睫。”重庆资源与环境保护职业学院大二学生任星宇表示,“这次活动,唤起了我内心深处的责任感,从现在开始,我将认真思考,如何在保护文物上尽自己的微薄之力。”

布网:全国首批石刻专属微环境监测站

沿栈道上行50米,一座2米高的“迷你气象塔”藏身山顶。

▲大足石刻宝顶山微环境气象监测站

二氧化硫年均约2μg/m³、紫外辐射0.89 MJ/m²、露点温度实时回传……“数据每10分钟跳进云平台,基于多年大数据,我们基本为大足石刻划出三条‘气候红线’,一旦日温差>20℃,湿度>95%,pH值<4.5,就会启动应急响应机制。”文博馆员、监测站负责人冯雪梅透露。

文博馆员、监测站负责人冯雪梅讲解微环境气象监测站运行过程及作用

冯雪梅说,“气象监测数据运用非常广泛:编写文物保护方案时需要、在选择文物保护材料时需要、在景区环境评估时也需要,在实施保护工程时更需要。”

“下一步,我们正在思考与市气象局共享数据,把预警接入‘重庆天气’App,游客手机也能收到‘天气异常圆觉洞限流’的提示。”

开方:文物医院里的“秘密”

“石头怕水,彩绘更怕晒。”在文物医院显微镜室,文博馆员刘小雨调出照片:“每年雨季高温高湿天气,对文物表面彩绘贴金影响较大。强日照紫外线强烈,多雨环境潮湿,导致干湿交替频繁,贴金彩绘的胶就会加速老化,一些彩绘就会变色,长此以往还会造成彩绘脱落。“

▲文博馆员刘小雨(右)介绍大足石刻文物医院功能,以及保护研究与气象因子的关系

刘小雨给出“隐形杀手”数据:宝顶山年日照1104 h,紫外峰值0.89 MJ/m²。而白色彩绘颜料之一铅白对210-270nm的紫外线吸收强烈,极易氧化变黑。未来,将考虑上线“紫外预警”。

实验室里,紫外老化箱、盐雾箱、生物培养箱同步运行,为修复材料选材、配比以及生物病害防治等提供“气候处方”。

在石质文物修复室,“中国好人”彭柳升坐在修复台边模拟绘制石刻彩绘,他说:“我还准备把卧佛身上的龙纹、云纹、花草等绘制成卡通绘本,让公众了解中国传统装饰纹样”。修复台上还放着残缺的石刻手指、断肢的佛像及其他各类石质文物,“我们修复师就是要把他们修复好传承好”。

等待修复的文物

▲“中国好人”彭柳升坐在修复台边模拟绘制石刻彩绘

播种:100名大学生带回什么?

“我们打算做一款‘石刻天气官’小程序,把酸雨预报、露点温度与游客量挂钩,助力景区‘限流’保文物。”学生任星宇提出了她的想法。

▲学生任星宇

“以前只觉得大足石刻精美,现在知道它们也会‘感冒’‘发烧’,更需要‘气象医生’。”学生孙诗妍当天拍摄了很多石刻照片,她说:“我曾经也来过大足石刻,这一次让我对石刻有了新的认识,古人在设计、雕刻等多方面运用了众多知识,如圆觉洞运用了舞台追光原理让洞内不昏暗、科学排水让石刻千年不腐,石刻托塔运用几何三角原理,千斤巨塔不断裂.....原来古人运用科技如此娴熟,我回校后,准备和老师、同学着手《大足石刻酸雨调查》课题,申报大学生创新创业项目。”

▲学生孙诗妍

记者手记

一场科普活动,让“气象”与“文保”完成握手

气象部门输出“数据弹药”,文物专家提供“病害靶点”,大学生化身“传播后浪”。正如范莉所言:“当公众把石头上的裂纹当成天气预报去读,我们的科普就达到目的了。”未来,大足石刻的“气候处方”有望复制到其他石窟寺,让更多千年容颜在风云变幻中安然“呼吸”。

文/记者 亦歌 图/朱玉涵 亦歌 审核/刘辉



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