刊登日期 : 2026-10-16
在山西大同，雲岡石窟已屹立1,500多年。要保護這片宏偉的文化遺產，其中一大難題是岩石風化。而水正是造成風化的主要因素之一。
但有時明明沒有下雨，岩石也會「出汗」。這些水從何而來？
不鑽孔不取樣 怎樣看清岩石內部？
想想一杯凍飲：杯外的水珠，不是飲品滲出來，而是空氣中的水蒸氣遇到冰冷的杯身，凝結成水。這些水珠，就是凝結水。
對石窟來說，凝結水一直是難以防治的水害。2026年，雲岡石窟建成一套凝結水監測與智能調控系統，嘗試為洞窟做「天氣預報」。
由上海大學牽頭的聯合研究團隊透過實驗發現，在某些條件下，凝結水會先在岩石內部形成，之後表面才出現水份。
這意味着，等到肉眼看見水份時，岩石內部可能早已形成凝結水。因此，判斷凝結水可能在哪裏形成、甚麼時候出現，成為保護工作的關鍵。
這兩個問題的答案，得從岩石本身找起。然而，千年石窟不能隨意鑽孔取樣。要知道岩石裏的情況，又不能傷到文物，怎麼辦？
人工智能無損檢測技術提供了方法：毋須取樣或鑽孔，也能識別砂岩的孔隙結構與礦物成分。
簡單來說，就是了解岩石內細小孔洞的分布，以及岩石由哪些礦物組成，再據此推算凝結水可能在岩石多深的位置形成。
逾370個傳感器 監測洞窟環境變化
與此同時，雲岡石窟第9、10窟設有監測網絡，透過370多個傳感器，持續收集溫度、濕度及風速等數據，再交由預測模型分析。
不妨把這個過程理解為洞窟的「天氣預報」：一般預報告訴我們何時下雨，這套系統則判斷岩石裏何時、何處可能「出汗」，讓保護人員提早做好準備。
從預警到調控 減少凝結水形成
系統不只發出預警，還會配合調控設備，按需要採取自然通風、強制通風、除濕及石墨烯溫控，調節洞窟內的環境，減少凝結水形成。
根據監測數據，整套系統抑制凝結水生成的有效率達97%以上。
有了這份洞窟「天氣預報」，保護人員便有機會在岩石表面出現水分之前，察覺內部的凝結水風險，及早採取措施。
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