你印象中北極是什么樣的？茫茫冰蓋、不時(shí)出沒(méi)的北極熊？還是極地科考破冰船？

近年來(lái)，北極海域的通航成為人們熱議的焦點(diǎn)。

北極航道又被稱作“冰上絲綢之路”，往返于歐亞的船只若從這兒取道可較傳統(tǒng)航線縮短40%。但是，要暢通這條新的“黃金水道”并非一件易事，尤其還需要面對(duì)各種氣象風(fēng)險(xiǎn)。

中國(guó)貨船“天健”輪經(jīng)北極東北航道駛出北冰洋水域，在挪威海上遇見極光。

北極航道：新“黃金水道”

北極航道分為東北航道和西北航道兩段。所謂的“東北”和“西北”是以大西洋為坐標(biāo)原點(diǎn)。由巴倫支海出發(fā)，經(jīng)過(guò)歐亞大陸北方，穿過(guò)白令海峽到達(dá)太平洋的是東北航道。由戴維斯海峽出發(fā)，經(jīng)過(guò)加拿大北極群島和美國(guó)阿拉斯加北方，穿過(guò)白令海峽到達(dá)太平洋的是西北航道。

風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星微波成像儀制作的北極海冰及北極航道示意圖

人類對(duì)北極航道的探索有悠久的歷史。東北航道早在1878年就開通了；西北航道稍晚，開通于1905年。

根據(jù)國(guó)際航運(yùn)界測(cè)算，船舶由北緯30度以上太平洋東西兩岸的任何一個(gè)港口出發(fā)前往歐洲，穿越北極航道都要比穿越蘇伊士運(yùn)河或巴拿馬運(yùn)河要縮短超過(guò)40％的航程。另一方面，北極地區(qū)擁有豐富的自然資源，如石油、天然氣等能源，金、銀等貴金屬，漁業(yè)資源以及森林資源，這意味北極航道未來(lái)極有可能成為一條新的“黃金水道”。

2013年8月，中遠(yuǎn)集團(tuán)的“永盛”輪成為我國(guó)首艘成功穿越北極東北航道抵達(dá)歐洲的商船。

2015年中遠(yuǎn)集團(tuán)“永盛”輪“再航北極、雙向通行”。

在我國(guó)，90%的外貿(mào)貨物運(yùn)輸量都要依賴海運(yùn)。目前，中國(guó)的遠(yuǎn)洋航線雖然不少，但是通往歐洲的航線有限，且面臨著各種成本、安全等問(wèn)題。

數(shù)據(jù)顯示，一旦北極東北航道正式開通，我國(guó)沿海諸港到北美東岸的航程，比巴拿馬運(yùn)河傳統(tǒng)航線縮短2000海里到3500海里；上海以北港口到歐洲西部、北海、波羅的海等港口，將比傳統(tǒng)航線航程短25%到55%，每年可節(jié)省533億到1274億美元的國(guó)際貿(mào)易海運(yùn)成本。

在2018年央視記者行走“一帶一路”的線路中，有一路記者走的是北極東北航道，全程18520公里，比傳統(tǒng)航線節(jié)約航程12天。

氣候變暖與發(fā)展契機(jī)

隨著北極地區(qū)氣侯變暖和北極浮冰逐漸減少，北冰洋通道的戰(zhàn)略意義日益凸顯。中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員、中國(guó)科學(xué)探險(xiǎn)協(xié)會(huì)名譽(yù)主席高登義表示，一旦該地區(qū)連接大西洋和太平洋的東北航道和西北航道實(shí)現(xiàn)商業(yè)通航，將大大縮短歐亞之間的航程，且可避開索馬里和印度洋等海域的海盜威脅。

在全球變暖的大背景下，北極地區(qū)氣溫升高幅度約為全球平均升溫幅度的兩倍，海冰正加速融化，客觀上，有利于北極航道的暢通。

衛(wèi)星監(jiān)測(cè)顯示，隨著全球變暖，海洋浮冰密度大為降低。2007年，因海冰融化，北極東北、西北航道首次同時(shí)開通，這是有人類觀測(cè)記錄以來(lái)的首次。2012年北極海冰覆蓋范圍創(chuàng)下歷史新低。因此，北極航道的發(fā)展，正面臨一個(gè)多數(shù)國(guó)家都不容錯(cuò)過(guò)的“機(jī)遇期”。

北極海冰覆蓋范圍變化情況，藍(lán)色線表示2020年，虛線表示歷史極值的2012年，黑色線表示歷史平均，淺色陰影區(qū)表示海冰覆蓋范圍的十分位變化范圍，圖片來(lái)自美國(guó)冰雪數(shù)據(jù)中心。

2012年9月北極海冰覆蓋范圍創(chuàng)歷史新低，紫色勾畫區(qū)域?yàn)闅v史平均覆蓋面積。

不過(guò)，盡管在全球變暖背景下，發(fā)展北極航道的外部條件愈發(fā)成熟，但航路上的氣象災(zāi)害仍是“攔路虎”。低溫、海霧、海冰等仍是威脅航運(yùn)安全的主要因素。

根據(jù)2009年北極海運(yùn)評(píng)估報(bào)告所述，1995年至2004年間，北極海域發(fā)生的海難事故高達(dá)293起，其中相當(dāng)大比例源于海冰、極地惡劣天氣所造成的船只擱淺或機(jī)械故障。而更為重要的挑戰(zhàn)是，北極地區(qū)氣象監(jiān)測(cè)能力的不足，及數(shù)據(jù)的匱乏。

暢行北極航道仍需“借東風(fēng)”

據(jù)有著多次極地考察經(jīng)歷的中國(guó)氣象科學(xué)研究院研究員陸龍驊介紹，海冰是影響航行安全的首要因素。其中新冰和初期冰對(duì)航行影響較小，而陳冰更為堅(jiān)固，對(duì)航行影響也更大。

當(dāng)海冰覆蓋比例小于1/10時(shí)，航行基本不受影響；海冰覆蓋比例為1/10至5/10時(shí)，船舶就不能在預(yù)定航道航行；海冰覆蓋比例為5/10至8/10時(shí)，航行困難；海冰覆蓋比例大于9/10時(shí)，則需要破冰船協(xié)助航行?！靶枰票鶗r(shí)，破冰船開足馬力，靠動(dòng)力和自身重量將冰層擠出一條縫，沿著這條縫逐步前進(jìn)?！标扆堯懡榻B。

中國(guó)貨船“天健”輪航行在北極東北航道的東西伯利亞海上。

綜合考慮海冰厚度和海冰密集程度等因素，每年10月底到次年6月，除巴倫支海外，東北航道基本被海冰覆蓋，船舶無(wú)法正常航行；7月底，除東西伯利亞海北部和喀拉海東部海冰密集度較大以外，其他海域可以自由通航；9月海冰面積縮至最小，船舶可以安全通航。

“雖然北極有變暖的趨勢(shì)，但是與傳統(tǒng)船舶航道海域溫度相比，北極區(qū)域氣溫仍較低。”陸龍驊表示，尤其是在冬季，北極圈內(nèi)所有地方平均氣溫都處在0℃以下，東西伯利亞海平均氣溫低至-32℃。

2020年7月，在江蘇連云港港，“天恩”輪在吊裝出口的風(fēng)電設(shè)備。該輪經(jīng)北極航道駛往歐洲，總航程約11000海里，航行時(shí)間約26天，比常規(guī)歐洲航線節(jié)省大約12天。

低溫不僅會(huì)使海面結(jié)冰，而且會(huì)影響船舶主機(jī)的正常運(yùn)行。再者，低溫使得海浪飛沫、霧、凍雨、降雪等迅速形成積冰附著在船上，對(duì)船舶的浮性和穩(wěn)性都會(huì)造成嚴(yán)重危害，甚至導(dǎo)致船舶傾覆、淹沒(méi)。

雖然夏季海冰融化有利于船舶通航，但夏季平流霧范圍較廣、持續(xù)時(shí)間久，會(huì)給航行帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。特別是在東西伯利亞海和楚科奇海的開放海域，夏季一個(gè)月的霧日為15天至20天。整體來(lái)看，俄羅斯北部沿岸年平均霧日為80多天，個(gè)別海域能夠超過(guò)100天，北地群島附近每年的霧日為150多天。

“雪龍”號(hào)在北冰洋海霧中航行。

除了海霧，影響北極航行能見度的還有風(fēng)吹雪等。由于北極地區(qū)常年有積雪覆蓋，風(fēng)吹雪現(xiàn)象也比較常見。在喀拉海西部、法蘭士約瑟夫地群島附近及新地島周圍的洋面，冬季大風(fēng)出現(xiàn)頻率非常高，每月大風(fēng)日可達(dá)10天至14天。尤其在新地島周圍洋面，受地形影響會(huì)產(chǎn)生類似“布拉風(fēng)”的強(qiáng)風(fēng)，風(fēng)力常達(dá)8級(jí)，有時(shí)可達(dá)11級(jí)至12級(jí)。

可見，要想暢行“北極航道”，仍要攻克北極航道氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)的難題，進(jìn)一步研究相關(guān)機(jī)理。

此外，我們還需思考北極通航帶給自然環(huán)境的深刻改變，在開發(fā)與保護(hù)間找到“平衡點(diǎn)”，同時(shí)，不錯(cuò)過(guò)發(fā)展機(jī)遇。這一切，需要我們進(jìn)行更深入的研究，為建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)更多智慧。

文章來(lái)源：原刊于“中國(guó)氣象報(bào)社”