石窟寺、摩崖造像会“晒伤”吗?这个问题有了答案。日前,Nature首个工程领域子刊《通讯·工程》发表西安建筑科技大学建筑学院科研团队最新研究成果,该团队提出一套面向大型石质遗产表面的高分辨率、多维度太阳辐射评估框架,在遗产科技保护领域取得重要突破。
太阳辐射是导致石窟寺、摩崖造像等露天石质文化遗产劣化的重要隐蔽因素,会诱发遗址表里温差,形成热应力积累,导致雕像表面“变酥”,裂缝变大,表层剥落和材料风化。这类损伤具有长期性和渐进性,难以实现大尺度、高精度的定量评估。
研究显示,大型石质遗产表面的太阳辐射分布具有显著空间差异。冬至与夏至等不同时段,不同朝向正午附近的辐射强度差异最高可达约3倍。遗产表面的凸出部位、边缘过渡带等区域风险集中。在典型高风险时段,这些位置的热应力可达400–500千帕,而相邻阴影区域仅为50–100千帕,局部应力梯度差异超过5倍。
以往,局部分析精细但难以覆盖整体,整体评估粗略又难以反映细节。西安建大研究团队构建了“气象监测—天空模型—三维重建—辐射计算—现场验证”一体化技术框架。该框架能够系统揭示遗产表面在年、月、小时等多时间尺度下的太阳辐射分布特征,并识别热应力高风险区域。
编辑:呼乐乐