你印象中北極是什么樣的？茫茫冰蓋、不時出沒的北極熊？還是極地科考破冰船？
近年來，北極海域的通航成為人們熱議的焦點。
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，尤其還需要面對各種氣象風險。
中國貨船“天健”輪經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”是以大西洋為坐標原點。由巴倫支海出發，經過歐亞大陸北方，穿過白令海峽到達太平洋的是東北航道。由戴維斯海峽出發，經過加拿大北極群島和美國阿拉斯加北方，穿過白令海峽到達太平洋的是西北航道。
風云三號衛星微波成像儀制作的北極海冰及北極航道示意圖
人類對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。
根據國際航運界測算，船舶由北緯30度以上太平洋東西兩岸的任何一個港口出發前往歐洲，穿越北極航道都要比穿越蘇伊士運河或巴拿馬運河要縮短超過40％的航程。另一方面，北極地區擁有豐富的自然資源，如石油、天然氣等能源，金、銀等貴金屬，漁業資源以及森林資源，這意味北極航道未來極有可能成為一條新的“黃金水道”。
2013年8月，中遠集團的“永盛”輪成為我國首艘成功穿越北極東北航道抵達歐洲的商船。
2015年中遠集團“永盛”輪“再航北極、雙向通行”。
在我國，90%的外貿貨物運輸量都要依賴海運。目前，中國的遠洋航線雖然不少，但是通往歐洲的航線有限，且面臨著各種成本、安全等問題。
數據顯示，一旦北極東北航道正式開通，我國沿海諸港到北美東岸的航程，比巴拿馬運河傳統航線縮短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，將比傳統航線航程短25%到55%，每年可節省533億到1274億美元的國際貿易海運成本。
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，比傳統航線節約航程12天。
氣候變暖與發展契機
隨著北極地區氣侯變暖和北極浮冰逐漸減少，北冰洋通道的戰略意義日益凸顯。中國科學院大氣物理研究所研究員、中國科學探險協會名譽主席高登義表示，一旦該地區連接大西洋和太平洋的東北航道和西北航道實現商業通航，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。
衛星監測顯示，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、西北航道首次同時開通，這是有人類觀測記錄以來的首次。2012年北極海冰覆蓋范圍創下歷史新低。因此，北極航道的發展，正面臨一個多數國家都不容錯過的“機遇期”。
北極海冰覆蓋范圍變化情況，藍色線表示2020年，虛線表示歷史極值的2012年，黑色線表示歷史平均，淺色陰影區表示海冰覆蓋范圍的十分位變化范圍，圖片來自美國冰雪數據中心。
2012年9月北極海冰覆蓋范圍創歷史新低，紫色勾畫區域為歷史平均覆蓋面積。
不過，盡管在全球變暖背景下，發展北極航道的外部條件愈發成熟，但航路上的氣象災害仍是“攔路虎”。低溫、海霧、海冰等仍是威脅航運安全的主要因素。
根據2009年北極海運評估報告所述，1995年至2004年間，北極海域發生的海難事故高達293起，其中相當大比例源于海冰、極地惡劣天氣所造成的船只擱淺或機械故障。而更為重要的挑戰是，北極地區氣象監測能力的不足，及數據的匱乏。
暢行北極航道仍需“借東風”
據有著多次極地考察經歷的中國氣象科學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航行影響較小，而陳冰更為堅固，對航行影響也更大。
當海冰覆蓋比例小于1/10時，航行基本不受影響；海冰覆蓋比例為1/10至5/10時，船舶就不能在預定航道航行；海冰覆蓋比例為5/10至8/10時，航行困難；海冰覆蓋比例大于9/10時，則需要破冰船協助航行。“需要破冰時，破冰船開足馬力，靠動力和自身重量將冰層擠出一條縫，沿著這條縫逐步前進?！标扆堯懡榻B。
中國貨船“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，但是與傳統船舶航道海域溫度相比，北極區域氣溫仍較低?！标扆堯懕硎?，尤其是在冬季，北極圈內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”輪在吊裝出口的風電設備。該輪經北極航道駛往歐洲，總航程約11000海里，航行時間約26天，比常規歐洲航線節省大約12天。
低溫不僅會使海面結冰，而且會影響船舶主機的正常運行。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，對船舶的浮性和穩性都會造成嚴重危害，甚至導致船舶傾覆、淹沒。
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、持續時間久，會給航行帶來風險。特別是在東西伯利亞海和楚科奇海的開放海域，夏季一個月的霧日為15天至20天。整體來看，俄羅斯北部沿岸年平均霧日為80多天，個別海域能夠超過100天，北地群島附近每年的霧日為150多天。
“雪龍”號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吹雪等。由于北極地區常年有積雪覆蓋，風吹雪現象也比較常見。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，冬季大風出現頻率非常高，每月大風日可達10天至14天。尤其在新地島周圍洋面，受地形影響會產生類似“布拉風”的強風，風力常達8級，有時可達11級至12級。
可見，要想暢行“北極航道”，仍要攻克北極航道氣象災害監測預報服務的難題，進一步研究相關機理。
此外，我們還需思考北極通航帶給自然環境的深刻改變，在開發與保護間找到“平衡點”，同時，不錯過發展機遇。這一切，需要我們進行更深入的研究，為建設海洋強國貢獻更多智慧。
文章來源：原刊于“中國氣象報社”
