Studie av vindmiljö och förebyggande mot vindinducerade faror vid Yingxian-trätornet

När vinden formar ett tusenårigt torn

På slätterna i norra Kina står Yingxian-trätornet, världens högsta bevarade helt i trä byggda pagod, som restes för nästan tusen år sedan. Idag lutar denna anmärkningsvärda konstruktion långsamt, inte bara på grund av ålder och jordbävningar, utan av något mycket mer vardagligt: vinden. Denna studie förklarar hur vardagliga briser och periodiska stormar runt pagodan över decennier samverkar för att böja och trötta ut dess urgamla trästomme — och hur förståelse för den lokala vindbilden kan hjälpa till att bevara denna världsminnesmärke upprätt i århundraden framöver.

Ett jätteformat trätorn i en vindpinad bassäng

Yingxian-trätornet reser sig mer än 67 meter över den södra kanten av Datongbassängen i Shanxiprovinsen, ett landskap där kall kontinentalluft och säsongsmonsunflöden regelbundet sveper över öppna vidder. Uppfört helt av ihopfogade träkomponenter utan moderna förband har pagodan stått emot krig, jordbävningar och väderpåverkan. Ändå visar undersökningar nu att dess andra och tredje våningar, särskilt den andra, lutar från sydväst mot nordost. Eftersom vinden är en av de få krafter som verkar på pagodan varje dag, ställde författarna en enkel men avgörande fråga: är de lokala vindarna bara bakgrundsväder, eller är de en huvudorsak till denna långsamma strukturella förskjutning?

Återskapa vinden vid pagodan

För att angripa frågan förlitade sig teamet inte på en enskild mätmast vid monumentet. Istället samlade de nästan 20 års dagliga vinddata och 10 års timvisa data från ett nätverk av åtta väderstationer runt Yingxian län. Med standardmetoder justerade de vindhastigheter till gemensam höjd och höjd över havet, och använde sedan avståndsvägd projektion för att överföra vindarna från dessa stationer till pagodans exakta läge. De filtrerade bort misstänkta avläsningar och delade upp data efter år, säsong och tid på dygnet, med särskild uppmärksamhet på starka vindar — de som är nivå 6 eller högre på den vanligt använda vindstyrkeskalan, hastigheter som är kända för att skaka gesimser, få midnivåbalkar att vibrera och, vid de starkaste nivåerna, hota de övre våningarna.

Hur ofta, när och från var starka vindar blåser

Det rekonstruerade registret visar att pagodan lever i en värld dominerad av västliga vindar. För starka vindar på nivå 6 kommer ungefär hälften från väst eller västsydväst; för nivå 7 stiger andelen till cirka 60 procent; för de kraftfullaste stormarna, nivå 8 och uppåt, blåser ungefär 70 procent från samma västliga sektorer. Under de senaste två decennierna varierar antalet dagar med starka vindar i tydliga faser av "hög–låg–hög–mycket låg" aktivitet, och de senaste åren har sett flera toppar av extrema vindbyar som överstiger 23 meter per sekund. Säsongsmässigt klustras de starka vindarna från mars till juni med en topp i maj, när skiftande storskaliga vädermönster, vårens temperaturkontraster och det trattliknande bassängterrängen samverkar för att påskynda flödet. Dygnsvis följer vindstyrkan en klar daglig rytm: hastigheterna är som lägst natt till tidig morgon, stiger från sen förmiddag och når sin topp mitt på eftermiddagen kring 15–16, just när solljuset gjort den lägre atmosfären mest turbulent.

Vind och ett lutande torn: orsak och verkan

Dessa mönster sammanfaller tydligt med hur och var pagodan deformeras. Pelarna på andra våningen lutar generellt från sydväst mot nordost — exakt motsatt riktningen för de dominerande västliga och västsydvästliga vindarna som slår mot tornets västra sida. Övervakning av en nyckelpelare på denna våning visar att perioder med starka västliga vindar sammanfaller med ökad förskjutning, medan perioder präglade av starka östliga vindar temporärt minskar lutningen. Författarna beskriver en tvåstegsprocess: frekventa måttliga stormar (nivå 6–7) fungerar som en hammare som aldrig slutar knacka, sakta luckrar upp träfogarna och orsakar små, permanenta skift; därefter ger tillfälliga extrema stormar (nivå 8 och uppåt) hårda slag mot en redan försvagad struktur och pressar lutningen vidare. Eftersom de starkaste vindarna tenderar att inträffa i varma eftermiddagar och under vår och höst — tider då temperatursvängningar får träet att expandera och dra ihop sig — är materialet mer följsamt, och vindens och termisk cyklingens samlade verkan påskyndar deformationen.

Skydda en träjätte från osynliga krafter

Genom att tydligt koppla pagodans nordostliga lutning till ett bestående mönster av starka västliga vindar förvandlar denna studie abstrakta väderstatistik till en praktisk skyddsplan. Den argumenterar för att förstärkning och planering bör fokuseras på tornets västra och sydvästra sidor, att realtidsvarningar för vind kan utlösa temporär avstöttning innan kraftiga byar anländer, och att klokare regional planering — såsom hantering av byggnadshöjder eller plantering av vindbrytande vegetation uppströms — kan mildra den lokala luftströmmen. Medan författarna noterar att deras rekonstruktion fortfarande saknar ultradetajlade mätningar på olika höjder i pagodan, ger deras arbete redan ett klart budskap för icke-specialister: vindens osynliga tryck, upprepat dag efter dag och säsong efter säsong, är en nyckelaktör i tornets långsamma lutning, och att förstå detta tryck är avgörande för att hålla denna sällsynta träraritet stående.

Citering: Li, Z., Zhang, H., Wang, J. et al. Wind environment study and wind-induced hazard prevention of Yingxian Wooden Pagoda. npj Herit. Sci. 14, 253 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02363-4

Nyckelord: Yingxian-trätornet, starka vindar, skydd av kulturarv, strukturell lutning, vindmiljö