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经历风吹雨淋，原先的塔顶木制桅杆折断。1907年改建为钢混结构的新信号塔，底座宽11.3米、高4米，塔高36.8米，加上塔顶9米桅杆，总高近50米。同时，管理方还添置了气候记录器、风速计、精密时钟等仪器，并换上带有平衡锤的报时球3016.COM，装上白色信号灯。1927年又增建信号塔裙房，形成了如今的塔房一体结构。

外滩信号塔可以视作上海城市开放的象征。“它的主要任务是开展气象和授时服务3016.COM，当时工作人员会在桅杆上悬挂风球来发布气象信息。我们很自豪，风球信号标准是外滩信号台的一项开创性工作，受到当时国际气象组织的高度评价，在国际上很有影响力。20世纪30年代推广到东亚多个海关所属港口使用。”市政协常委、市气象局副局长陶立英介绍。如今，我们常听到港澳地区遇到台风会挂起几号、几号风球，其源头就始于上海外滩气象塔。

在外滩万国建筑博览群中，相较其他建筑的恢弘气派，外滩信号塔显得精致，别具一格。“这是典型的阿塔努布式建筑（Art Nouveau architecture）。”市政协提案委员会副主任、上海磬石智通投资中心（有限合伙）董事长黄春华介绍，其设计风格受自然形态启发，建筑和装饰中常见曲线和波浪的线条，被称为“柳条线”。此外，建筑会使用大量彩色玻璃、镶嵌画、铁艺和陶瓷等装饰元素，使建筑设计不仅美观实用，更将艺术融入其中。

也有委员提出，考虑到外滩信号塔的保护级别较高，且处于国家重点文物保护单位——外滩建筑群的建控范围内，改造工作必须兼顾“活化”与保护，建议听取各方经验，在历史考证和方案比选基础上，提出切实可行的改造方案，做好文物改造审批及实施相关工作，确保文物建筑使用安全。“能否不要对建筑本身‘动刀动枪’，或者使用对建筑影响较小的轻质材料。”黄春华建议。

“从推进文物保护及活化利用角度，支持进一步挖掘外滩信号塔的历史文化价值和建筑艺术价值。”市规划和自然资源局在提案回复中表示，目前外滩信号塔内部作为展示及配套服务设施等使用，在面向公众的宣传展示方面有进一步的提升空间。“我局支持外滩信号塔在使用上更多地考虑历史性、宣传性和社会性功能。在保证安全的前提下，后续将进一步从公益展示角度，研究对公众提供开放参观的可能性以及具体的展示内容，让文物‘活起来’。”