乔云飞:《气候变化视角下我国不可移动文物暴雨灾害风险变化趋势》

2022-06-08 浏览量:

尊敬的陈院士、各位专家、同仁,大家上午好!很高兴今天我有机会跟大家分享一下关于《气候变化视角下我国不可移动文物暴雨灾害风险变化的趋势》的报告。

选择这个报告题目主要是基于前段时间开展的国家重点研发计划项目《不可移动文物自然灾害风险管理与应急处置研究》,在近几年研究的基础上,我们关注到了全球气候变化的特征。在这样的背景下,我们如何在大的空间尺度层面,提升不可移动文物的保护管理水平,能够让预防性保护更有精准性,是我本次报告主要探讨的问题。


我将从四个方面给大家作报告:


01

研究背景


首先,我想强调一下研究的背景。在去年河南省的特大暴雨灾害中,表现最为突出的指标是降雨量,达到了历史记录中百年不遇的水平。除了河南省,2021年山西等地也受到了一些特大暴雨灾害的影响。这些区域极端降水事件的次数与历时,与过去记载的水平相比都有所提升,研究认为这是全球气候变化带来的影响。同时我们也观察到,在河南也好、山西也好,发生暴雨灾害后人们以往都会更加关注生命和财产的损失,而近年来,文化遗产在灾害中受到的损失也逐渐开始倍受关注。古墓葬、古建筑、以及石窟寺等各种类型的文化遗产在灾害中都会受到一定的损失,根据文物受灾的相关数据统计,河南省北部地区文物的受灾情况更为严重一些。



02

暴雨灾害对文物造成的风险影响


既然我们已经知道,暴雨灾害会对文化遗产造成严重的破坏,我们就需要着重研究文物在暴雨灾害影响下会遭受什么样的风险,这就是报告的第二个部分。我们可以举几个例子来说明:在近几年针对暴雨灾害后文物的调查中,古建筑大多是因水和泥浆的冲刷、冲击造成一定破坏,特别是河道两侧阶地或平原地区的古建筑易受淹没,局部伴有冲刷破坏;石窟寺主要是河谷或幽谷型石窟,易于遭受洪涝灾害的威胁,主要破坏表现为洞窟底部的淹没和淤积的现象比较严重;古遗址方面,从我们的调查来看,这次河南的灾害导致土壤的含水量升高,使得古遗址的饱水状态上升,造成了古遗址的失稳。         



为了进一步预测暴雨对文物造成的破坏程度,我们需要开展文物暴雨灾害风险的评估工作。风险评估是自然灾害风险管理系统的一个部分,在这里我也想给大家简单地介绍一下这个系统。目前我们认为整个文物自然灾害风险管理系统应当包含四大块的内容:第一是风险评估系统,即确定如何判别文物所遭受的风险;第二是风险监测系统,这一部分侧重的是利用监测的手段,将从评估系统中识别出来的风险进行进一步的量化;第三是风险预防系统,即对文物本体、灾害的致灾因子、以及灾害形成的过程中文物的保存环境提出相应的措施来预防和规避风险;最后一个系统则是应急管理系统。



在灾害风险管理的四个系统中,自然灾害风险评估系统的理论框架已经得到了比较完善的建立。在这一框架下,文物受到的灾害风险是通过致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性和文物本体的脆弱性,以及文物价值四方面因素来衡量的,它们对应了评估模型中的四类指标。我们在评估的过程中按空间尺度分为三个尺度:一个是大尺度,以省域或者更大的区域范围针对县域风险进行评估;中尺度以县域范围不可移动文物的两线区划范围风险开展评估;小尺度则落到了保护单位的文物对象(每个不可分割的最小文物单元)开展评估。根据不同的尺度,我们也设定了不同的评估指标。


报告中研究结合了气候变化的影响,因此主要是在较大的尺度下开展的。我们针对暴雨灾害,选取了面向大尺度区域的风险评估指标,然后对指标进行简化,提取了极端降雨次数和降雨量两个与致灾因子危险性相关的指标,以及区域内文物总数量这一与文物本体脆弱性相关的指标。



03

我国暴雨灾害变化趋势预测


第三部分是对我国暴雨灾害变化趋势的预测。针对全球气候变化趋势的预测研究已经有了较为完善的理论框架。世界气候研究项目(WCRP)这一组织开发了名为CMIP的评估模型对气候变化影响下未来世界各地的气候指标发展趋势进行了预测,经过不断的完善与更新,目前评估模型已经发展到了第六版。在基于CMIP模型的预测中,一个较为被人们所认可的结论是热带辐合带将在东非至印度洋区域向北移动,这就将导致中国的大部分地区会存在降水和暴雨密集区域向北移动的趋势。在全国的尺度上,对气候变化相关的研究文章进行了一些整理,结论主要是:


第一,我国未来在一个世纪内,气候整体具有湿暖化的趋势,年降水量将有所增加;

第二,随着年降水量的增加,全国的暴雨将产生频率、强度增加,历时性变短的趋势;

第三,我国降水的重心将发生移动,暴雨灾害严重的地区将从东南沿海逐渐向西部、北部扩张。


我们也关注到一些区域性的研究成果,如黄河流域、江淮地区、长江流域等等,这些成果与研究结论相吻合、是一致的。在此基础上,2021年气候公报中发布的数据也在一定程度上印证了刚刚的一些结论。   


我们引用了现有研究中关于极端性降雨指标未来的空间分布特征的结论,所引用的研究也采取了CMIP5模型中的RCP4.5情景。选用了这一研究中涉及的Rx5day、R20mm两个衡量暴雨极端程度指标,前者的含义是每年最大的连续5日降水量,后者则是每年日降水量超过20mm的天数;这两个指标分别对应了文物暴雨灾害风险评估模型中暴雨的强度和暴雨发生的频率这两项内容。



使用预测21世纪末时暴雨指标高于正常值的地区与历史上暴雨指标高于正常值的地区在空间上进行减法运算,得出了新增的暴雨发生频率较高和暴雨强度较大的区域。这里有两个步骤,一个是归纳过去百年之内暴雨灾害较为严重的区域,另一个是通过相减,得出新增的暴雨灾害严重区域。进行这一分析的原因在于,过去一些降水多的地方针对暴雨灾害的防灾能力比降水少的地区防灾能力要强。通过相减的方法,就是让大家关注到新增的暴雨灾害严重区域的分布,更加关注这种变化。利用暴雨频率和暴雨强度两组数据得出的两个区域叠加,得出新增暴雨灾害严重的区域。主要包括四个片区,分别是陕西、山西、河南交界区域,河南、山东、江苏、安徽交界区域,四川、重庆、贵州、云南交界区域,西藏拉萨-日喀则连线区域,这些地区未来降雨量和极端降雨的次数都有较大概率的增加。


041

加强暴雨灾害与文物风险间的联系思考


第四部分汇报的是如何将暴雨灾害和文物风险联系起来。按照文物灾害风险评估的模型,考虑了文物的脆弱性和价值指标如何体现在本次的研究之中。结合目前获取的数据,选择区域内全国重点文物保护单位的数量作为衡量区域内文物受灾风险的指标。利用这种方法,以古建筑类文物为例,我们把此前计算得出的暴雨灾害严重区域与古建筑类全国重点文物保护单位的分布进行叠加,就能得出这个区域内哪些地区的文物受灾风险是更高的。根据我们的统计,新增的暴雨灾害严重区覆盖的县域内共有古建筑类全国重点文物保护单位433处,占全国总数的20.27%,其中陕晋豫三省交界的新增暴雨灾害严重区为我国古建筑类不可移动文物分布最为密集的区域之一;区域内古建筑国保数量最多的一个县是山西的平遥县,共有20处。使用类似的方法,我们也做了古遗址、石窟寺类国保单位的统计,可以看到河南的汝州市,山东的枣庄等等是古遗址类的密集高风险区;四川东部的资阳市一带、江苏省连云港市连云区则是石窟寺及石刻类文物受暴雨灾害影响的高风险区域。由于风险是在对比中形成的,所以我们对区域内的所有县域的文物数量按照三种类型进行了加权平均,得出了暴雨灾害严重区内各个县域的文物受灾风险数值,并且将它们风险等级划分为I到IV级。



研究形成的结论,一方面反映了我国暴雨灾害变化的趋势,另一方面也反映了暴雨灾害与文物受灾风险之间的关系。


总体来说,研究在空间上划出了未来一段时间内国内暴雨灾害严重性将明显增长的地区,并且在这一区域内做了进一步的文物风险等级划分。目前我们仅采用了全国重点文物保护单位的数据,如能将省级、市县级,甚至是登记不可移动文物的数据信息全部采集,会更加精准的体现不同区域风险等级的分布情况。


研究能对未来的文物自然灾害管理工作起到早发现、早防备。第一,有助于更好地认识不可移动文物所在地的自然灾害的类型、特点、规律以及风险等级;第二,有助于从空间管理角度,科学开展不可移动文物自然灾害风险的评估和管理;第三,有助于不可移动文物自然灾害发生的原因、机制,以及与自然环境、人文背景之间的互动关联研究;第四,有助于“因害设防,保防抗救一体化”管理。


在未来,我们将继续对CMIP等气候变化模型在文物灾害中的应用开展研究,持续不断采集文物分布数据信息,特别是针对中、小尺度区域内的文物风险评估指标的精细化采集。最后,对文物的防灾减灾工作有四条建议:

第一,新增的暴雨灾害严重区域内的文物保护管理机构,应重新开展灾害风险的识别与评估工作,充分考虑暴雨洪涝灾害可能引发的文物区域及周边环境的损失,加强对文物单位应对暴雨灾害的薄弱点的勘察;

第二,依据文物的类型、价值、保存状况等特征,在全面评估暴雨的洪涝灾害影响前提下,加强相应的预防性保护工作力度以降低灾害的损失;

第三,需要在灾害发生前,准备完善的暴雨灾害响应计划,并定期进行演练,确保灾害发生时能够按照计划开展救援工作;

第四,对于未处于形成暴雨灾害严重区内的市县,也应结合暴雨灾害风险的预测和评估,建立全覆盖的、常态化的不可移动文物预防性保护措施体系和应急处置的机制。



最后,感谢各位!


文字内容经发言者审核 

文字整理:卢靖婷


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