前沿科技保駕護(hù)航 北京中軸線古建筑穿上金絲軟甲

“北京中軸線——中國理想都城秩序的杰作”日前正式列入《世界遺產(chǎn)名錄》。多年來，氣候變化對中軸線的發(fā)展變遷有何影響？北京青年報(bào)記者從中國氣象局氣象宣傳與科普中心獲悉，近年來，氣象部門持續(xù)助力海綿城市建設(shè)，利用5G及AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)天氣的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測和預(yù)報(bào)預(yù)警，這仿佛為北京中軸線古建筑穿上了一套“金絲軟甲”，讓其無懼風(fēng)雨。

景山可阻擋緩沖冬季偏北風(fēng)

中軸線上不僅聚集了諸多建筑景觀，里面蘊(yùn)含的氣象元素也不少。景山位于中軸線北端，整個(gè)紫禁城建筑群依它而建。這個(gè)海拔不足百米的山峰被稱為“紫禁城的靠山”，究其原因也有氣候因素的考量。據(jù)介紹，北京地處華北平原北緣，每年冬季，來自西北部蒙古高原和西伯利亞的偏北風(fēng)十分凜冽，而景山正好可以起到阻擋緩沖的作用，山體會(huì)使風(fēng)和氣流從兩側(cè)繞流，位于山體背風(fēng)側(cè)的風(fēng)速減弱后，中心區(qū)域的宮殿建筑群就可以保持“風(fēng)和日麗”。

中軸線上另一處知名景觀“北?！眲t擁有“穿堂風(fēng)”，即城市峽谷風(fēng)。當(dāng)風(fēng)從開闊的后海地帶吹來，穿過狹窄的“銀錠橋”后，會(huì)加速吹過北海的水面，帶來涼風(fēng)習(xí)習(xí)。之后，涼風(fēng)會(huì)加速通過狹窄又安靜的胡同巷弄，為周邊居民消暑納涼提供便利。此外，中軸線上著名的瓊島春陰、太液秋風(fēng)等燕京美景，都有氣象交融的因素。

氣溫、降水變化加劇古建保護(hù)考驗(yàn)

百年來，北京地區(qū)的氣溫及降水經(jīng)歷了顯著變化，這也對中軸線及其周邊景觀產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。據(jù)了解，自20世紀(jì)以來，北京的氣溫整體呈上升趨勢，百余年間北京的氣溫升高了2.24℃，尤其是2000年以來北京的溫度顯著升高。降水方面，北京市的平均年降水量在2020年前呈下降趨勢，在2020年后呈上升趨勢。與1916-1949年相比，2010-2020年春季和秋季的降水量均有不同程度增加；夏季和冬季的降水則有所減少。

氣象部門介紹，氣溫上升使季節(jié)及溫暖氣候延長，中軸線周邊的植物群落展現(xiàn)出更繁茂的景象，但同時(shí)一些耐熱性較差的植物也面臨生存挑戰(zhàn)。此外，高溫天氣還加劇了對古建筑材料的考驗(yàn)，尤其是木質(zhì)與磚石結(jié)構(gòu)在高溫下更容易受損，更需精心養(yǎng)護(hù)。

降水量的波動(dòng)則會(huì)影響中軸線周邊的水體景觀，并對古建筑保護(hù)提出更高要求。在降水量減少的情況下，古建筑可能更容易出現(xiàn)干燥、開裂等情況。此外，極端性降水事件的增加給中軸線周邊的排水系統(tǒng)帶來了不小壓力，尤其在暴雨季節(jié)，如何確保中軸線周邊地區(qū)不受積水困擾，也成了一項(xiàng)重要課題。

暴雨洪澇對古建威脅尤為突出

在氣候變暖背景下，城市面臨的各種風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)加劇，在北京中軸線保護(hù)傳承中又面臨哪些氣候風(fēng)險(xiǎn)？氣象部門介紹，影響中軸線文物和古建筑保護(hù)的氣象因素很多，如暴雨、雷電、冰雹、低溫冰凍等。其中，水災(zāi)特別是暴雨和洪澇，是北京地區(qū)出現(xiàn)頻率較高且危害最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，對于古建筑的威脅尤為突出。

不過，古人的智慧傳承成就了中軸線古建筑的經(jīng)典。六百年來從未出現(xiàn)漫溢之患的故宮，有著科學(xué)精密的排水系統(tǒng)。其中，屋頂設(shè)計(jì)遵循屋脊高、坡度陡的特點(diǎn)，使雨水能夠快速地流走。凸起的筒瓦和凹陷的板瓦搭配形成“排水通道”——瓦壟，能讓雨水有序流下，有效減輕屋頂?shù)膲毫?。故宮每個(gè)院落都有一定的坡度，且各院落有獨(dú)立的排水溝，使積水能夠快速排到金水河，再由金水河排到護(hù)城河，防止暴雨對古建筑的侵蝕。

在什剎海萬寧橋橋下，有四只形態(tài)不一的石雕神獸——趴蝮，除了蘊(yùn)含保一方水運(yùn)平安之意，它們還能起到水位警戒線的作用。在極端天氣條件下，什剎海能夠通過控制水位和分流，將多余的雨水排入湖泊和周邊河道，減少城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。

雷電災(zāi)害也被稱為“古建筑殺手”，這是因?yàn)楣沤ㄖ捎谧陨聿牧?、結(jié)構(gòu)、位置等特點(diǎn)，遭受雷擊后起火的事故發(fā)生率較高。好在，北京中軸線上的許多重要古建筑都采取了先進(jìn)的防雷措施，能讓這些歷史遺跡免受雷擊之苦。

在北京城市規(guī)劃與建設(shè)管理過程中，“韌性城市”被納入其中，以進(jìn)一步提升城市應(yīng)對自然災(zāi)害和氣候變化的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。在此基礎(chǔ)上，氣象部門利用5G及AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對風(fēng)險(xiǎn)天氣的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測和預(yù)報(bào)預(yù)警。

來源丨北京青年報(bào)