敦煌莫高窟洞窟水分蒸发量的测定与蒸发特征分析

水分是引起洞窟文物病害的关键因子。选择敦煌莫高窟代表性洞窟72窟为研究对象,在完全密封洞窟后,一方面通过自创的除湿-温湿度控制系统调控洞窟温湿度,另一方面利用制冷系统凝结收集和测定洞窟围岩的蒸发水分数量。通过3a的实际监测,明确了日尺度上和年尺度上洞窟水分的蒸发特征和形成机理。由于规避了太阳辐射,日尺度上窟内水分蒸发呈线性特征,无日波动变化,夜间也存在持续稳定的蒸发。年尺度上,洞窟在4~12月存在1.40 g·m~(-2)d~(-1)的蒸发量,1~3月无蒸发存在。温度升高引起洞窟围岩水分蒸发,温度降低围岩吸收来自深层的潜水水分,温度年周期波动是引起洞窟潜水蒸发的根源。受围岩年温度变化影响,在年尺度上蒸发呈正弦变化特征。