北极东北航道未来可通航性研究获新进展
发表日期:2020-09-18来源：冰冻圈科学国家重点实验室
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自20世纪70年代以来，北极地区持续变暖，增温速率大致为全球的两倍。受此影响，北极海冰覆盖范围以前所未有的速度减小。21世纪后，海冰范围减小速率进一步加大，海冰厚度和密集度以及多年冰均呈减小趋势。2019年发布的IPCC第六次评估报告“气候变化下的海洋与冰冻圈特别报告”指出：北极地区海冰减少趋势仍将继续，部分地区可能出现周期性的无冰时段。
随着北极海冰范围与厚度的减小，北极航道的通航潜力将得到显著提升。东北航道是连接北大西洋和北太平洋的捷径，可以极大缩短东北亚至欧洲地区的航行距离，与传统的经过马六甲海峡和苏伊士运河的航线相比可节省大约1/3的航程。本研究利用非结构网格模型对北极历史海冰状况进行了分析，并基于加拿大航运模型对CMIP6两种共享社会路径(SSP2-45和SSP5-85)下北极东北航道的未来可通行状况进行了评估。
研究表明：1988-2016年，东北航道海域9月深层海水暖化趋势显著，航道沿岸水域海水温度正异常加强并向西迁移（图1）；海冰厚度持续减少，并在近10年完全受负异常控制，为东北航道的开通提供了有利条件。在SSP2-45和SSP5-85背景下，未来5年普通商船可在9月实现通航；2026-2050年，通航窗口有望扩展至8-10月（图2和图3）。对于PC6级航船（中等破冰能力），未来5年的可通航时间为8-12月，2026-2050年或延长至7月。此外，对于东北航道4个关键海峡而言，维利基茨基海峡与德米拉普捷夫海峡的可通航性优于绍卡利斯基海峡和桑尼科夫海峡。以上工作可为未来东北航线的规划、不同船只的通行提供参考。
该研究成果近日以Changes in sea ice and future accessibility along the Arctic Northeast Passage为题发表于Global and Planetary Change。中国科学院西北生态环境资源研究院助理研究员陈金雷为论文第一作者，康世昌研究员为论文通讯作者。该研究得到了中国科学院前沿科学重点研究项目（QYZDY-SSW-DQC021、QYZDJ-SSW-DQC039）、国家自然科学基金（41721091）与冰冻圈科学国家重点实验室基金（SKLCS-ZZ-2020）等共同资助。
图1 1978-2016年9月海水温度异常
图2 SSP2-45和SSP5-85背景下2021-2025年和2026-2035年东北航道普通商船8月的可通航性
图3 SSP2-45和SSP5-85背景下2021-2025年东北航道普通商船9-10月的可通航性
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