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气候变化下,一些洞窟文物泯灭在沙尘里

时间:2023/7/25 20:46:08  来源:新京报 作者:张建林

  出生于上世纪60年代的甘肃人或许没意识到,当地的年平均气温会悄悄跟着他们年龄往上“爬”。与人日益增长的年岁相比,气温的增速并没有那么明显。不过,一项新的研究成果显示,甘肃省1961年至2021年的年平均气温增速达0.28℃/10年,远超同期全球平均升温水平。

  不仅是不同以往的热,在甘肃,极端降水也在增加。据国家气候中心高级工程师任玉玉介绍,自1961年以来,甘肃省大部区域降水呈增加趋势,区域差异明显。此外,极端天气频次增加,极端性也增强了。

  国际环保机构绿色和平组织气候风险项目资深研究员李朝向新京报记者表示,不断加剧的气候变化趋势正给这里带来复合、级联的气候风险。显而易见的是,这些风险已经对以石窟为代表的西北物质文化遗产产生了不小影响。洞窟内外文物历经风化雨蚀,那些从墙体上剥落的历史记忆符号,永远泯灭在了沙尘里。

2023年6月8日,暑期来临,甘肃敦煌莫高窟游客数量增多。图/IC photo

  甘肃对全球气候变化很敏感

  我国西北地区深居内陆,气候干旱,多是荒漠戈壁。生态本底条件脆弱,让这里成为气候变化影响下最为脆弱的区域之一。地处西北地区的甘肃省,自东南向西北跨越了北亚热带湿润区、青藏高原高寒区、西北干旱区三大自然地理分区,对全球气候变化极其敏感。

  一个不争的事实是,近60年来,甘肃省的年平均气温普遍升高且增速快于全球平均水平。“过去60年里,甘肃年平均气温为8.1℃,年平均最高气温为15.0℃,年平均最低气温为2.6℃。这三个指标均呈增加趋势。”任玉玉说,21世纪初,甘肃省的平均最高气温和极端高温日数显著增加,极端高温日数比2000年以前增加了约5.5天。

  黄河从兰州这座省会城市穿城而过,黄河岸边成为当地人避暑纳凉的首选地。岸边的趸船、水上的羊皮筏子、从桥下快速驶过的游艇上,更是挤满了外地游客。另外,也有些人愿意在岸边的茶摊喝喝茶、吹吹风。

  “在黄河岸边坐着喝茶的人,估计大部分也是游客。”一名年轻的兰州市民说,他们小时候的确愿意往岸边、公园跑,不过现在夏天太热了,人们大多躲在家里吹空调。

  与极端高温一同出现的,还有极端降水。研究表明,在2000年以后,甘肃省年降水量显著增加,但降水日数却明显减少,这意味着该地极端降水事件可能增加,陇东和陇南地区的极端降水量增加则更为显著。

  水能降温解热,可多了也不行。中国气象局公共气象服务中心原气象服务首席专家朱定真认为,“雨强增加、雨日减少”的降水模式,带来了极强的破坏性。

  以甘肃省河西走廊内流水系第三大河——石羊河为例,作为典型的干旱半干旱区内陆河,石羊河流域孕育着西北地区繁荣的绿洲经济。但降水模式的变化,导致了石羊河流域极端降水事件加剧,影响当地的生态修复和水资源可持续利用。

  数据显示,自1961年以来,石羊河流域平均年降水量呈增加趋势,平均每10年增加6.9毫米。2021年,石羊河流域日降水量≥10毫米日数为11.4天,与1991年至2020年平均值(8.8天)相比偏多2.6天。

  关键生长期季节性干旱,给植被生长和农业生产带来了麻烦。赴当地调研的专家指出,在绿洲区域,承载人口及产业的生活生产用水需求量大幅上升,水资源矛盾日益凸显。另外,在气温增长方面,石羊河流域平均每10年增加0.38℃,比已经超越同期全球平均升温水平的整个甘肃还要快。

  关于气候变化,气候专家的主流结论之一是:21世纪全球将继续变暖,极端事件频率和范围都将增加。他们发现,气候变化不再是传统意义上只对自然系统产生影响,它也影响着社会系统。而在未来,这种影响将利弊共存,且弊大于利。

  “根据今年世界气象组织发布的报告,在温室气体和厄尔尼诺现象的共同推动下,有98%的概率,在未来5年中至少一个年份,全球年平均气温可以达到创纪录水平。”朱定真说。

  增温与降水模式的变化,不仅导致了极端天气事件频次增多、强度增强,也给高度依赖气候条件和水资源的西北地区在各方面带来不小挑战。

  水是文物的大敌

  甘肃省石窟分为河西、陇中、陇东、陇南四大片区,被誉为“石窟之乡”。根据甘肃省石窟寺专项调查报告2021年的统计,全省共有石窟寺(含摩崖造像)219处、文物点236个,包括石窟寺229个、摩崖造像7个。这些长期处在大自然环境中的石窟群等文化遗产,也无可避免地受到气候变化的威胁。

  气候变化对于文物遗迹的直接作用可以分为长期缓慢的变化和极端天气气候事件带来的灾害影响。长期缓慢变化的影响包括风化剥蚀、沉积掩埋、冻融撑裂、地下水侵蚀、盐碱起甲,急剧变化包括极端天气引起的气象灾害,如洪水、风暴、火灾等。

  敦煌研究院研究员王进玉表示,气候变化引起的突发性极端事件对文物安全的影响很大,特别是强降雨等灾害性事件及由此引起的滑坡、泥石流、洪水等对文物本体及载体的危害极大。

  尽管分布在不同地区的石窟面临的极端天气类型和频次变化趋势有所差别,但影响机制大致相同。王进玉介绍,以敦煌莫高窟为代表的戈壁沙漠区石窟,属水资源极度缺乏地区,突发的强降水会引起莫高窟薄顶洞窟渗水,形成壁画地仗层酥碱等病害。突发强降水还可能在山顶形成汇流,向下冲蚀崖体,导致崖体局部砂砾岩崩塌。

  被称为壁画“癌症”的酥碱病害,修复难度最大。研究显示,酥碱病害与潮湿环境密切相关。洞窟内的温湿度受当地降雨过程影响显著,阴雨天气时,一些洞窟内的相对湿度可达60%-65%,叠加更温暖的气温条件,返碱、酥碱病害就会加重。

  水是文物的大敌,邻近河道的石窟会遭到洪水的破坏。莫高窟地处荒漠戈壁之中,但开凿于大泉河西岸的崖面上。大泉河发源于祁连山西端,流经荒无人烟的戈壁滩,降雨、蒸发、径流观测资料稀缺且不成系列,给窟前洪水的预测带来了很大困难。

  敦煌气象站的数据显示,1961年以来,敦煌地区强降水过程发生的频次正在显著增加。研究分析指出,在近40年中,大泉河洪水越发频繁,发生了近20次不同流量的洪水。最近10多年中,2019年、2011年、2012年的洪水流量较大。

  2011年6月16日,甘肃敦煌等地因强降雨发生洪水灾害,降雨量达到40.1毫米,与过去40年的年平均降雨量相当,洪水在莫高窟河段洪峰流量达441.87立方米/秒。

  王进玉说,九层楼为莫高窟的标志性建筑。发生在2011年6月15日下午至16日上午的强降雨,由于持续时间较长、径流量比较大,雨水携带泥沙逐渐顺饱水层渗漏至96窟窟内,致使原来的土坯墙体发生渗漏,木构窟檐建筑屋面漏雨,直接影响到窟内壁画及塑像安全,尤其是九层楼的三、四、六层木构建筑多处出现漏雨、开裂等病害。此后,九层楼于2013年完成保护维修。

  同时,这场雨也让榆林窟、西千佛洞的崖体、窟前建筑及洞窟受到不同程度的影响。

  大泉河洪水历来是威胁莫高窟安全的重大危险源之一,也是莫高窟保护面临的主要风险。近40多年,莫高窟多次修筑防洪堤,2016年的防洪工程将莫高窟西岸重点堤防防洪标准提高到了300年一遇。

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