《极地研究》：北极航道相关海域科学考察研究进展（何剑锋、吴荣荣、张芳、王勇、俞勇）

第24卷第2期 极地研究 Vol 24. No. 2 2012年6月 CHINESE JOURNAL OF POLAR RESEARCH June 2012 研究进展 北极航道相关海域科学考察研究进展 何剑锋吴荣荣!张芳王勇2俞勇 (国家海洋局极地科学重点实验室,中国极地研究中心,上海200136;2国家海洋局极地考察办公室,北京100086 提要中国从1999年开始至今已实施了四次北极科学考察,对白令海、楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫 海盆进行了广泛的考察。全球变化致使北冰洋夏季海冰覆盖面积不断减少,导致冰期以来北极东北航道和西北航道 的首次同时开通。北极航道集中在陆架区,不仅是海冰变化最为显著的海域,同时也是陆地-北冰洋相互作用最为显 著的区域,对北冰洋区域气候、生态系统和生物多样性、经济和当地土著居民生活产生重大影响。本文对北极航道关 键海域近年来国际相关科学考察进行了总结,对科学考察背后的各国北极策略进行分析,并从科学需求的角度对今 后中国北极科学考察中针对北极航道相关海域应开展的科学考察与研究提出了相关建议 关键词北极航道考察研究进展 doi:10.3724/SP.J.1084.2012.00187 配合未来航道的开通,俄罗斯已计划在东北航 0引言 道楚科奇半岛至巴伦支海沿线建立9个具有救援 消防和直升机支援功能的应急中心,同时计划在沿 北极航道是指穿越北冰洋,连接大西洋和太平线设立70个永久观测站和33个自动观测点,其中 洋的海上航道,包括东北航道和西北航道。东北航的5和30个已分别在建{2。加拿大政府也决定建 道西起西欧和北欧港口,穿过西伯利亚沿岸海域,绕设一条从内陆通往北冰洋海岸的道路,并斥巨资在 过白令海峡到达东北亚港口;西北航道东起北美东西北航道上的剑桥湾( Cambridge Bay)新建一个北 海岸,向西穿过加拿大北极群岛,经波弗特海、白令极考察站作为北极研究的国际平台。而已经或正在 海峡抵达北美西部港口(广义的北极航道还包括穿执行的一些考察项目无疑可以为航道提供第一手基 越北冰洋中心区的穿极航线)。随着北冰洋夏季海础环境资料。 冰覆盖面积的持续减少,从2008年开始,一些航运 北极未来的开发也将对中国产生重要而深远的 公司已先后完成了北极航道的试探性商业航行(。影响。北极地区丰富的资源对于能源匮乏的中国来 一旦北极航道开通并投入商业运行,将大大缩短欧说具有重大经济和战略价值,北极海冰融化将使中 洲、北美与东北亚之间的海上航线,形成新的世界经国恶劣天气和自然灾害增多进而影响生态安全和粮 济走廊,改变世界能源和贸易格局,进而影响整个世食安全,而北极航道的开通将使中国的国际航运和 界的经济和地缘政治格局。与此同时,航道开通将外贸从中受益。中国于19992003、2008和 意味着煤烟排放、溢油等潜在风险进一步増加,将深Σ010年共实施了四次北极科学考察,对白令海、楚 刻影响当地的生态环境以及当地居民生活。 科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫海盆的广 收稿日期]2011年9月收到来稿,2011年11月收到修改稿 [基金项目]科技部对欧盟科技合作专项经费项目(1105)、海洋公益性行业科研专项(201205007)和中国海洋发展研究中心与国家海洋 局极地考察办公室“北极航道分析与应用研究”项目资助 作者简介]何剑锋,1968年生。博士,研究员,从事极地生态环境监测与研究及极地生物海洋学研究。E- mail: hejianfeng@pic.gov.cm

第 ２４卷第 ２期 极地研究 Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．２ ２０１２年 ６月 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＰＯＬＡＲＲＥＳＥＡＲＣＨ Ｊｕｎｅ２０１２ ［收稿日期］ ２０１１年 ９月收到来稿，２０１１年 １１月收到修改稿 ［基金项目］ 科技部对欧盟科技合作专项经费项目（１１０５）、海洋公益性行业科研专项（２０１２０５００７）和中国海洋发展研究中心与国家海洋 局极地考察办公室“北极航道分析与应用研究”项目资助 ［作者简介］ 何剑锋，１９６８年生。博士，研究员，从事极地生态环境监测与研究及极地生物海洋学研究。Ｅｍａｉｌ： 櫑櫑櫑櫑櫑 櫑 櫑櫑櫑櫑 毀 毀 毀 毀 ｈｅｊｉａｎｆｅｎｇ＠ｐｒｉｃ．ｇｏｖ．ｃｎ 研究进展 北极航道相关海域科学考察研究进展 何剑锋１ 吴荣荣１ 张芳１ 王勇２ 俞勇１ （１国家海洋局极地科学重点实验室，中国极地研究中心，上海 ２００１３６；２国家海洋局极地考察办公室，北京 １０００８６） 提要 中国从 １９９９年开始至今已实施了四次北极科学考察，对白令海、楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫 海盆进行了广泛的考察。全球变化致使北冰洋夏季海冰覆盖面积不断减少，导致冰期以来北极东北航道和西北航道 的首次同时开通。北极航道集中在陆架区，不仅是海冰变化最为显著的海域，同时也是陆地北冰洋相互作用最为显 著的区域，对北冰洋区域气候、生态系统和生物多样性、经济和当地土著居民生活产生重大影响。本文对北极航道关 键海域近年来国际相关科学考察进行了总结，对科学考察背后的各国北极策略进行分析，并从科学需求的角度对今 后中国北极科学考察中针对北极航道相关海域应开展的科学考察与研究提出了相关建议。 关键词 北极航道 考察研究 进展 ｄｏｉ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０８４．２０１２．００１８７ ０ 引言 北极航道是指穿越北冰洋，连接大西洋和太平 洋的海上航道，包括东北航道和西北航道。东北航 道西起西欧和北欧港口，穿过西伯利亚沿岸海域，绕 过白令海峡到达东北亚港口；西北航道东起北美东 海岸，向西穿过加拿大北极群岛，经波弗特海、白令 海峡抵达北美西部港口（广义的北极航道还包括穿 越北冰洋中心区的穿极航线）。随着北冰洋夏季海 冰覆盖面积的持续减少，从 ２００８年开始，一些航运 公司已先后完成了北极航道的试探性商业航行［１］ 。 一旦北极航道开通并投入商业运行，将大大缩短欧 洲、北美与东北亚之间的海上航线，形成新的世界经 济走廊，改变世界能源和贸易格局，进而影响整个世 界的经济和地缘政治格局。与此同时，航道开通将 意味着煤烟排放、溢油等潜在风险进一步增加，将深 刻影响当地的生态环境以及当地居民生活。 配合未来航道的开通，俄罗斯已计划在东北航 道楚科奇半岛至巴伦支海沿线建立 ９个具有救援、 消防和直升机支援功能的应急中心，同时计划在沿 线设立 ７０个永久观测站和 ３３个自动观测点，其中 的 １５和 ３０个已分别在建［２］ 。加拿大政府也决定建 设一条从内陆通往北冰洋海岸的道路，并斥巨资在 西北航道上的剑桥湾（ＣａｍｂｒｉｄｇｅＢａｙ）新建一个北 极考察站作为北极研究的国际平台。而已经或正在 执行的一些考察项目无疑可以为航道提供第一手基 础环境资料。 北极未来的开发也将对中国产生重要而深远的 影响。北极地区丰富的资源对于能源匮乏的中国来 说具有重大经济和战略价值，北极海冰融化将使中 国恶劣天气和自然灾害增多进而影响生态安全和粮 食安全，而北极航道的开通将使中国的国际航运和 外贸 从 中 受 益［３４］ 。中 国 于 １９９９、２００３、２００８和 ２０１０年共实施了四次北极科学考察，对白令海、楚 科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫海盆的广

极地研究 第24卷 大海域进行了科学考察,获取了大量的第一手观测伯利亚海的平均水深分别为88m和58m。拉普 资料和样品,已己成为北极科学考察的一支重要力量。捷夫海因其北部界限延伸到北冰洋盆地,平均水 本文通过对北极航道重点海域近年来国际相关科学深达578m,然而其沿岸66%的区域水深不超过 考察进行总结,对科学考察背后的各国北极策略进100m。喀拉海平均水深90m,巴伦支海沿其东南 行分析,并从科学热点和服务于国家需求的角度对岸浅(10-100m)而西北岸较深(200-300m)。 今后中国北极科学考察中针对北极航道重点海域应沿东北航道须经数个海峡,其中维利基斯基海峡 开展的科学考察与研究提出了相关建议。 ( Vikilski strait)是连接喀拉海与拉普捷夫海的 个关键海峡,该海峡仅在部分年度夏季较短时间 北极航道相关海域基础环境 内开通,是东北航道通航的一个主要瓶颈。而在 东部航段,连接拉普捷夫海与东西伯利亚海的德 1.1基本地理状况 米特里·拉普捷夫和萨尼科夫海峡都很浅。前者 东北航道主要位于俄罗斯以北的北冰洋宽阔12-15m,其东侧水深只有不到10m;后者最小水 陆架上,水深较浅(图1)。其中楚科奇海和东西深13m。 自A 料击 出: 图1北极东北和西北航道示意图(绿色航线为东北航道,红色航线为西北航道,图片引自htp:∥ww.lecerclepolaire.com/ Fig 1. The Arctic northeast and northwest passages( Green line is Northeast Passage and the red one, Northwest Passage. Figure was citedfromhttp:/www.lecerclepolaire.com/en/newsviEws/route_du_nord_news.html) 西北航道在加拿大北极群岛有多条公认的穿越深超过400m,但该航线西段容易堆积从北冰洋涌 航线(图1)。通航时间相对较短(从7月下旬至的多年冰,仅在部分年份夏季呈无冰状态。南侧 10月中旬),并且因不同路径和年份而异。其中北几条航线则更容易在夏季开通,但多浅滩和岩礁,航 侧两条航线(经梅尔维尔子爵海峡)为深水航道,水线相对复杂,且待行船只吃水深度不能超过10m

大海域进行了科学考察，获取了大量的第一手观测 资料和样品，已成为北极科学考察的一支重要力量。 本文通过对北极航道重点海域近年来国际相关科学 考察进行总结，对科学考察背后的各国北极策略进 行分析，并从科学热点和服务于国家需求的角度对 今后中国北极科学考察中针对北极航道重点海域应 开展的科学考察与研究提出了相关建议。 １ 北极航道相关海域基础环境 １．１ 基本地理状况 东北航道主要位于俄罗斯以北的北冰洋宽阔 陆架上，水深较浅（图 １）。其中楚科奇海和东西 伯利亚海的平均水深分别为 ８８ｍ和 ５８ｍ。拉普 捷夫海因其北部界限延伸到北冰洋盆地，平均水 深达５７８ｍ，然而其沿岸 ６６％的区域水深不超过 １００ｍ。喀拉海平均水深 ９０ｍ，巴伦支海沿其东南 岸浅（１０—１００ｍ）而西北岸较深（２００—３００ｍ）。 沿东北航道须经数个海峡，其中维利基斯基海峡 （ＶｉｋｉｌｓｋｉＳｔｒａｉｔ）是连接喀拉海与拉普捷夫海的一 个关键海峡，该海峡仅在部分年度夏季较短时间 内开通，是东北航道通航的一个主要瓶颈。而在 东部航段，连接拉普捷夫海与东西伯利亚海的德 米特里·拉普捷夫和萨尼科夫海峡都很浅。前者 １２—１５ｍ，其东侧水深只有不到 １０ｍ；后者最小水 深 １３ｍ。 图 １ 北极东北和西北航道示意图（绿色航线为东北航道，红色航线为西北航道，图片引自 ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｌｅｃｅｒｃｌｅｐｏｌａｉｒｅ．ｃｏｍ／ Ｅｎ／ｎｅｗｓｖｉｅｗｓ／ｒｏｕｔｅ＿ｄｕ＿ｎｏｒｄ＿ｎｅｗｓ．ｈｔｍｌ） Ｆｉｇ．１．ＴｈｅＡｒｃｔｉｃｎｏｒｔｈｅａｓｔａｎｄｎｏｒｔｈｗｅｓｔｐａｓｓａｇｅｓ（ＧｒｅｅｎｌｉｎｅｉｓＮｏｒｔｈｅａｓｔＰａｓｓａｇｅａｎｄｔｈｅｒｅｄｏｎｅ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＰａｓｓａｇｅ．Ｆｉｇｕｒｅｗａｓ ｃｉｔｅｄｆｒｏｍ：ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｌｅｃｅｒｃｌｅｐｏｌａｉｒｅ．ｃｏｍ／Ｅｎ／ｎｅｗｓｖｉｅｗｓ／ｒｏｕｔｅ＿ｄｕ＿ｎｏｒｄ＿ｎｅｗｓ．ｈｔｍｌ） 西北航道在加拿大北极群岛有多条公认的穿越 航线（图 １）［５］ 。通航时间相对较短（从 ７月下旬至 １０月中旬），并且因不同路径和年份而异。其中北 侧两条航线（经梅尔维尔子爵海峡）为深水航道，水 深超过 ４００ｍ，但该航线西段容易堆积从北冰洋涌 入的多年冰，仅在部分年份夏季呈无冰状态。南侧 几条航线则更容易在夏季开通，但多浅滩和岩礁，航 线相对复杂，且待行船只吃水深度不能超过 １０ｍ。 １８８ 极地研究 第 ２４卷

第2期 何剑锋等:北极航道相关海域科学考察研究进展 加拿大三海计划(C30, Canada' s Three oceans)和份在2007、2010和2011年。而由图4可见,北冰洋 计划新建的北极考察站均位于南部航线,推测是受多年冰比例明显下降。由于多年冰主要集中在加拿 航道内海冰分布的影响。 大北极群岛和格陵兰岛以北海域,因而相对而言,在 相对而言,东北航道存在一些明显优势。从应东北航道碰到多年冰的概率要明显低于西北航道。 用角度而言,航道所在海域是自然资源富集区,且水 域宽阔,沿线有较多可用港口,与内陆有铁路交通;2北极航道海域研究热点 而西北航道穿越加拿大群岛的诸多岛屿,实际航行 较为复杂,附近基础设施很少,只有空中航线可以到2.1北冰洋研究热点 达,且深水航道容易受北冰洋多年冰的影响。而 2004年北极理事会批准了“北极监测和评估计 从科学研究角度而言,东北航道研究可以与穿极航划”(AMSP, Arctic monitoring and assessment pro- 道硏究结合,所在海域也是北冰洋海冰重要发源地、 gramme),提出四项战略目标:减少和防止北极海洋 以及陆地-海洋相互作用和生态环境变化最为剧烈环境污染、保护北极海洋生物多样性及其生态系统 的地区,对北极气候和海洋生态环境研究具有重要功能、促进北极居民健康和社区繁荣、推动北极海洋 意义。我们认为中国未来对北极航道的研究重点应资源的可持续利用。2008年俄罗斯北极政策总目 放在东北航道。 标涉及资源基地、军事安全、生态安全、信息、科技和 1.2北极航道夏季海冰分布及年际变化 国际合作,2010美国国家安全战略文件提出了国家 近30年来北极夏季海冰呈现迅速减少的趋安全需求、保护环境、管理北极资源、帮助土著居民 势切,2007年夏季达到有观测历史以来的最低点,支持科学研究和加强国际合作的北极策略,加拿大 此后北冰洋夏季海冰覆盖面积一直在历史的低位徘“北方战略”主要包括行使领土主权、促进经济发 徊(图2)。《北极气候影响评估》和政府间气候变展、保护北极环境和改进行政管理。美国海洋大气 化委员会第四次评估报告( IPCC AR4,2007)所采用局(NOA)2010—2017年战略规划对北极的策略和 的全球气候模式(GCM),预测整个21世纪海冰覆展望为:预测海冰,加强基础科学以了解和探测北极 盖面积将持续缩小。而最近的模式显示,北冰洋最气候和生态系统变化,改进天气和水的预报和预警, 早在2037年就将夏季无冰。 加强国际和国家伙伴关系,提高北极海洋和沿岸资 源利用和管理,以及推动弹性和健康的北极社区和 s 6r(Area of ocean with at 经济。英国自然环境研究理事会北极研究专项 (2010—2015)的总目标是提高北极变化预测能力 其中包括:了解和研究北极快速变化,量化导致北极 甲烷和二氧化碳释放的过程,减少在北极气候不确 定性和相关区域地球化学预测,以及评估北极气候 快速变化的潜在风险和危害。由此可见,从国家战 +2 Standard Deviations 略层面,是政治、经济和科学并重;而在科学研究层 面,对北极气候环境变化及反馈的了解和预测是各 Jun 国普遍关注的焦点。对于科学研究热点,具体而言 图22007年以来北冰洋春夏季海冰覆盖面积(引自美国国 可归纳为以下几个部分。 家雪冰数据中心资料) (1)海冰、海洋变异与气候变化。在全球变暖 Fg2. Variations of Arctic sea ice coverage during spring and的背景下,最近几年夏季海冰的损失率已经超过大 and Ice Data Center) 多数模型的预测。了解北极气候快速变化的驱动和 图3显示了2007以来夏季北极海冰最小覆盖反馈,并预测海冰短期和长期的变化程度和速率,是 范围(9月16日)。由图可见,除了拉普捷夫海西部项重大而紧迫的科学挑战。同时,随着北极航道 尚有海冰外,东北航道其余水域几乎没有海冰。而开通的日益临近,对航道水域海冰的季节和年际变 西北航道的夏季海冰存在较强的年际变化,开通年化监测、预测也日益受到重视。国际研究计划如美

加拿大三海计划（Ｃ３Ｏ，Ｃａｎａｄａ’ｓＴｈｒｅｅＯｃｅａｎｓ）和 计划新建的北极考察站均位于南部航线，推测是受 航道内海冰分布的影响。 相对而言，东北航道存在一些明显优势。从应 用角度而言，航道所在海域是自然资源富集区，且水 域宽阔，沿线有较多可用港口，与内陆有铁路交通； 而西北航道穿越加拿大群岛的诸多岛屿，实际航行 较为复杂，附近基础设施很少，只有空中航线可以到 达，且深水航道容易受北冰洋多年冰的影响［６］ 。而 从科学研究角度而言，东北航道研究可以与穿极航 道研究结合，所在海域也是北冰洋海冰重要发源地、 以及陆地海洋相互作用和生态环境变化最为剧烈 的地区，对北极气候和海洋生态环境研究具有重要 意义。我们认为中国未来对北极航道的研究重点应 放在东北航道。 １．２ 北极航道夏季海冰分布及年际变化 近 ３０年来北极夏季海冰呈现迅速减少的趋 势［７］ ，２００７年夏季达到有观测历史以来的最低点， 此后北冰洋夏季海冰覆盖面积一直在历史的低位徘 徊（图 ２）。《北极气候影响评估》和政府间气候变 化委员会第四次评估报告（ＩＰＣＣＡＲ４，２００７）所采用 的全球气候模式（ＧＣＭ），预测整个 ２１世纪海冰覆 盖面积将持续缩小。而最近的模式显示，北冰洋最 早在 ２０３７年就将夏季无冰［８］ 。 图 ２ ２００７年以来北冰洋春夏季海冰覆盖面积（引自美国国 家雪冰数据中心资料） Ｆｉｇ．２．ＶａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆＡｒｃｔｉｃｓｅａｉｃｅｃｏｖｅｒａｇｅｄｕｒｉｎｇｓｐｒｉｎｇａｎｄ ｓｕｍｍｅｒｓｉｎｃｅ２００７（Ｃｒｅｄｉｔ：ＡｍｅｒｉｃａｎＮａｔｉｏｎａｌＳｎｏｗ ａｎｄＩｃｅＤａｔａＣｅｎｔｅｒ） 图 ３显示了 ２００７以来夏季北极海冰最小覆盖 范围（９月 １６日）。由图可见，除了拉普捷夫海西部 尚有海冰外，东北航道其余水域几乎没有海冰。而 西北航道的夏季海冰存在较强的年际变化，开通年 份在 ２００７、２０１０和 ２０１１年。而由图 ４可见，北冰洋 多年冰比例明显下降。由于多年冰主要集中在加拿 大北极群岛和格陵兰岛以北海域，因而相对而言，在 东北航道碰到多年冰的概率要明显低于西北航道。 ２ 北极航道海域研究热点 ２．１ 北冰洋研究热点 ２００４年北极理事会批准了“北极监测和评估计 划”（ＡＭＳＰ，ＡｒｃｔｉｃＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＰｒｏ ｇｒａｍｍｅ），提出四项战略目标：减少和防止北极海洋 环境污染、保护北极海洋生物多样性及其生态系统 功能、促进北极居民健康和社区繁荣、推动北极海洋 资源的可持续利用。２００８年俄罗斯北极政策总目 标涉及资源基地、军事安全、生态安全、信息、科技和 国际合作，２０１０美国国家安全战略文件提出了国家 安全需求、保护环境、管理北极资源、帮助土著居民、 支持科学研究和加强国际合作的北极策略，加拿大 “北方战略”主要包括行使领土主权、促进经济发 展、保护北极环境和改进行政管理。美国海洋大气 局（ＮＯＡＡ）２０１０—２０１７年战略规划对北极的策略和 展望为：预测海冰，加强基础科学以了解和探测北极 气候和生态系统变化，改进天气和水的预报和预警， 加强国际和国家伙伴关系，提高北极海洋和沿岸资 源利用和管理，以及推动弹性和健康的北极社区和 经济。英国自然环境研究理事会北极研究专项 （２０１０—２０１５）的总目标是提高北极变化预测能力， 其中包括：了解和研究北极快速变化，量化导致北极 甲烷和二氧化碳释放的过程，减少在北极气候不确 定性和相关区域地球化学预测，以及评估北极气候 快速变化的潜在风险和危害。由此可见，从国家战 略层面，是政治、经济和科学并重；而在科学研究层 面，对北极气候环境变化及反馈的了解和预测是各 国普遍关注的焦点。对于科学研究热点，具体而言 可归纳为以下几个部分。 （１）海冰、海洋变异与气候变化。在全球变暖 的背景下，最近几年夏季海冰的损失率已经超过大 多数模型的预测。了解北极气候快速变化的驱动和 反馈，并预测海冰短期和长期的变化程度和速率，是 一项重大而紧迫的科学挑战。同时，随着北极航道 开通的日益临近，对航道水域海冰的季节和年际变 化监测、预测也日益受到重视。国际研究计划如美 第 ２期 何剑锋等：北极航道相关海域科学考察研究进展 １８９

190 极地研究 第24卷 09/16/2006 9/16/2007 09/16/2008 09/16/2009 09/16/2010 09/01/2011 图3夏季北冰洋海冰覆盖的卫星图象(引自htp:∥arti. atmos.uiue.edu/ cryosphere/) ig.3.SatelliteimagesofsummerseaicecoverintheArcticOcean(Sourcehttp:arctic.atmosuiucedu/cryosphere/) 国的北极环境变化研究计划( SEARCH, A Study of了海洋酸化。酸化将威胁那些具有碳酸钙外壳和骨 Environmental arctic change)和欧盟的达摩克利斯骼的贝类、珊瑚以及部分浮游植物和浮游动物的生 计划( DEMOCLES, Developing Arctic Modeling and存,而加拿大C30计划调查结果显示,加拿大海盆 Observing Capabilities for Lon- term environmental的海洋酸化已开始影响浮游生态系统。欧盟针对海 洋酸化制定了海洋酸化计划( EPOCA, European Pro (2)北冰洋酸化。北冰洋海洋酸化正在引起关 ject on Ocean Acidification),并在北极斯瓦尔巴附近 注,它发生最快但目前处于临界水平。十八世纪工海域开展了现场实验研究。 业革命以来人类活动所释放的CO2约有三分之 (3)生态系统及环境变化响应。已有的研究表 被海洋吸收,导致pH值从8.2降至8.19。北冰洋明,随着北冰洋海冰容量的不断减少和陆地淡水输 弱酸性的海冰融水持续加入到季节性混合层,加剧人的增加,以及太平洋和大西洋入流水的变化,北冰

图 ３ 夏季北冰洋海冰覆盖的卫星图象（引自 ｈｔｔｐ：∥ａｒｃｔｉｃ．ａｔｍｏｓ．ｕｉｕｃ．ｅｄｕ／ｃｒｙｏｓｐｈｅｒｅ／） Ｆｉｇ．３．ＳａｔｅｌｌｉｔｅｉｍａｇｅｓｏｆｓｕｍｍｅｒｓｅａｉｃｅｃｏｖｅｒｉｎｔｈｅＡｒｃｔｉｃＯｃｅａｎ（Ｓｏｕｒｃｅ：ｈｔｔｐ：∥ａｒｃｔｉｃ．ａｔｍｏｓ．ｕｉｕｃ．ｅｄｕ／ｃｒｙｏｓｐｈｅｒｅ／） 国的北极环境变化研究计划（ＳＥＡＲＣＨ，ＡＳｔｕｄｙｏｆ ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＡｒｃｔｉｃＣｈａｎｇｅ）和欧盟的达摩克利斯 计划 （ＤＥＭＯＣＬＥＳ，ＤｅｖｅｌｏｐｉｎｇＡｒｃｔｉｃＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄ ＯｂｓｅｒｖｉｎｇＣａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓｆｏｒＬｏｎｇｔｅｒｍ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ）。 （２）北冰洋酸化。北冰洋海洋酸化正在引起关 注，它发生最快但目前处于临界水平。十八世纪工 业革命以来人类活动所释放的 ＣＯ２ 约有三分之一 被海洋吸收，导致 ｐＨ值从 ８．２降至 ８．１［９］ 。北冰洋 弱酸性的海冰融水持续加入到季节性混合层，加剧 了海洋酸化。酸化将威胁那些具有碳酸钙外壳和骨 骼的贝类、珊瑚以及部分浮游植物和浮游动物的生 存，而加拿大 Ｃ３Ｏ计划调查结果显示，加拿大海盆 的海洋酸化已开始影响浮游生态系统。欧盟针对海 洋酸化制定了海洋酸化计划（ＥＰＯＣＡ，ＥｕｒｏｐｅａｎＰｒｏ ｊｅｃｔｏｎＯｃｅａｎＡｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ），并在北极斯瓦尔巴附近 海域开展了现场实验研究。 （３）生态系统及环境变化响应。已有的研究表 明，随着北冰洋海冰容量的不断减少和陆地淡水输 入的增加，以及太平洋和大西洋入流水的变化，北冰 １９０ 极地研究 第 ２４卷

第2期 何剑锋等:北极航道相关海域科学考察研究进展 191 1981-2000平均 2009年 当年冰(2年) 图4北冰洋2月底多年冰分布及年际变化(据美国国家雪冰数据中心数据,科罗拉多大学 Maslanik and Fowler绘制) 4. Distribution and variation of multi-year sea ice in the Arctic Ocean in the end of February( From the National Snow and lce Da- ta Center, courtesy J. Maslanik and C. Fowler, University of Colorado) 洋生态系统正在发生着显著变化,大型哺乳动物的网计划(SAON, Sustaining Arctic Observing Net 生存环境受到严重威胁、海冰生物产量下降、上表层woks),由北极理事会牵头组织的协调环北极观测 浮游生物呈现小型化趋势以及亚北极物种入侵等。系统组成环北极观测网,以满足对北极地区环境监 由于北极地区变暖速率要高出全球的3倍左右测和研究需求。其中海洋学领域下设63个监测子 (ACIA2004,IPCC2007),北极生态系统可能遇到网络,海洋生态系统下设28个监测子网络,各国的 的气候驱动阈值和临界点,导致突然的变化比其他监测网络如美国的北极观测网(AON, The Arctic 生态系统快得多。相关计划如欧盟的北极临界点计 Observing Network)、北极区域海洋观测系统( Arctic 划(ATP, Arctic Tipping Point)和美国的气候变化对ROOs, Arctic Regional Ocean Observing System)、加 北极生态系统和化学过程影响计划( ICESCAPE,Im拿大的北极网络( ArcticNet)、欧盟的斯瓦尔巴北极 pacts of Climate change on the Eco- Systems and Chem-地球联合观测系统(SIOs, Svalbard Integrated Arctic istry of the Arctic Pacific Environment Earth Observing System)等。由图5可见,部分网络 (4)区域环境保护。区域环境保护是环北极国和监测站点与航道相关 家必须面对的课题。1996年8月6日,8个北极国2.2东北航道的科学考察与研究 家的代表在加拿大渥太华成立北极理事会,承担了 东北航道的科学考察与研究都是欧美通过合 实施《北极环境保护战略》的职责。但随着气温作的方式与俄罗斯联合实施的,其中最为重要的 升高、海冰融化和人类活动的增加,特别是包括大型是美国与俄罗斯的合作,推进了南森阿蒙森海盆 邮轮在内的商船试航,加之生态环境的脆弱特性,环观测系统计划( NABOS, Nansen and Amundsen Ba- 境保护的重要性显得日益突出。世界自然基金会于 sins Observational Systen)和俄-美北极长期调查计 2009年3月发表的研究报告指出,由于油气开发的划( RUSALCA, Russian- American long- -term census 同时,在应付原油泄漏类似事件能力却少有改进,北 of the arctic)两个重要的国际合作项目;而德国与 极生态已更加脆弱。呼吁北极地区国家联手拿出行俄罗斯合作开展了“拉普捷夫海系统”长期合作项 动保护北极,某些生态敏感或重要地区应禁止石油目。由于这些项目覆盖了东北航道的主要海域, 和天然气开发。 可以认为欧美部分国家对东北航道的了解远胜 为了监测和预测北极的变化,长期监测被提到中国。 了非常重要的地位,其中北极地区最为庞大的一个 (1)南森-阿蒙森/加拿大海盆观测系统计划 监测网络计划是2006年11月提出的北极持续观测( NABOS/ CABOS)

图 ４ 北冰洋 ２月底多年冰分布及年际变化（据美国国家雪冰数据中心数据，科罗拉多大学 ＭａｓｌａｎｉｋａｎｄＦｏｗｌｅｒ绘制） Ｆｉｇ．４．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｙｅａｒｓｅａｉｃｅｉｎｔｈｅＡｒｃｔｉｃＯｃｅａｎｉｎｔｈｅｅｎｄｏｆＦｅｂｒｕａｒｙ（ＦｒｏｍｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＳｎｏｗａｎｄＩｃｅＤａ ｔａＣｅｎｔｅｒ，ｃｏｕｒｔｅｓｙＪ．ＭａｓｌａｎｉｋａｎｄＣ．Ｆｏｗｌｅｒ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｏｌｏｒａｄｏ） 洋生态系统正在发生着显著变化，大型哺乳动物的 生存环境受到严重威胁、海冰生物产量下降、上表层 浮游生物呈现小型化趋势以及亚北极物种入侵等。 由于北极地区变暖速率要高出全球的 ３倍左右 （ＡＣＩＡ２００４，ＩＰＣＣ２００７），北极生态系统可能遇到 的气候驱动阈值和临界点，导致突然的变化比其他 生态系统快得多。相关计划如欧盟的北极临界点计 划（ＡＴＰ，ＡｒｃｔｉｃＴｉｐｐｉｎｇＰｏｉｎｔ）和美国的气候变化对 北极生态系统和化学过程影响计划（ＩＣＥＳＣＡＰＥ，Ｉｍ ｐａｃｔｓｏｆＣｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｏｎｔｈｅＥｃｏＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＣｈｅｍ ｉｓｔｒｙｏｆｔｈｅＡｒｃｔｉｃＰａｃｉｆｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）。 （４）区域环境保护。区域环境保护是环北极国 家必须面对的课题。１９９６年 ８月 ６日，８个北极国 家的代表在加拿大渥太华成立北极理事会，承担了 实施《北极环境保护战略》的职责［１０］ 。但随着气温 升高、海冰融化和人类活动的增加，特别是包括大型 邮轮在内的商船试航，加之生态环境的脆弱特性，环 境保护的重要性显得日益突出。世界自然基金会于 ２００９年 ３月发表的研究报告指出，由于油气开发的 同时，在应付原油泄漏类似事件能力却少有改进，北 极生态已更加脆弱。呼吁北极地区国家联手拿出行 动保护北极，某些生态敏感或重要地区应禁止石油 和天然气开发［１１］ 。 为了监测和预测北极的变化，长期监测被提到 了非常重要的地位，其中北极地区最为庞大的一个 监测网络计划是 ２００６年 １１月提出的北极持续观测 网 计 划 （ＳＡＯＮ，Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ Ａｒｃｔｉｃ Ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ Ｎｅｔ ｗｏｒｋｓ），由北极理事会牵头组织的协调环北极观测 系统组成环北极观测网，以满足对北极地区环境监 测和研究需求。其中海洋学领域下设 ６３个监测子 网络，海洋生态系统下设 ２８个监测子网络，各国的 监测网络如美国的北极观测网 （ＡＯＮ，ＴｈｅＡｒｃｔｉｃ ＯｂｓｅｒｖｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ）、北极区域海洋观测系统（Ａｒｃｔｉｃ ＲＯＯＳ，ＡｒｃｔｉｃＲｅｇｉｏｎａｌＯｃｅａｎＯｂｓｅｒｖｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）、加 拿大的北极网络（ＡｒｃｔｉｃＮｅｔ）、欧盟的斯瓦尔巴北极 地球联合观测系统（ＳＩＯＳ，ＳｖａｌｂａｒｄＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＡｒｃｔｉｃ ＥａｒｔｈＯｂｓｅｒｖｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）等。由图 ５可见，部分网络 和监测站点与航道相关。 ２．２ 东北航道的科学考察与研究 东北航道的科学考察与研究都是欧美通过合 作的方式与俄罗斯联合实施的，其中最为重要的 是美国与俄罗斯的合作，推进了南森阿蒙森海盆 观测系统计划（ＮＡＢＯＳ，ＮａｎｓｅｎａｎｄＡｍｕｎｄｓｅｎＢａ ｓｉｎｓＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌＳｙｓｔｅｍ）和俄美北极长期调查计 划（ＲＵＳＡＬＣＡ，ＲｕｓｓｉａｎＡｍｅｒｉｃａｎＬｏｎｇｔｅｒｍ Ｃｅｎｓｕｓ ｏｆｔｈｅＡｒｃｔｉｃ）两个重要的国际合作项目；而德国与 俄罗斯合作开展了“拉普捷夫海系统”长期合作项 目。由于这些项目覆盖了东北航道的主要海域， 可以认为欧美部分国家对东北航道的了解远胜 中国。 （１）南森阿蒙森／加拿大海盆观测系统计划 （ＮＡＢＯＳ／ＣＡＢＯＳ） 第 ２期 何剑锋等：北极航道相关海域科学考察研究进展 １９１

192 极地研究 第24卷 CO ele 图5SAON计划主要监测点(引自htp:∥/t nap. com/saon) Fig.5.MainobservationstationsofSaonproject(citedfromhttp:/portal.inter-map.com/saon) 该计划是由俄罗斯、美国、加拿大、德国、挪威始,该计划成为美国主导的 SEARCH计划的一部 和波兰等多国参与,主要通过在北冰洋陆坡区布分。随着锚系数量的逐年增加,该计划已建成 设锚系站点观测获取长时间序列信息,以及走航个以锚系为基础的综合观测系统,并成为北冰洋 和站点基础环境信息采集,研究北冰洋欧亚和加观测系统( LAOOS, The integrated arctic ocean Ob- 拿大海盆海水循环、水团输运及机制。计划从 serving Systen)的核心部分。图6显示了 NABOS 2002夏季开始每年实施,延续至今。2005年开08航次的航线图 OS NABOS 2008 Cruise Map October 1-30. 2008 8 Arctic Oc East Siberan/ 60 n2005 RUSSIA 图6 NABOS408考察航线示意图(引自:htp:∥ nabs.iare.uaf.edu/ cruise/2008/) Fig.6.TheNaboS-08cruiseintheareaoftheNortheastPassage(Citedfromhttp://nabos.iarcuafedw/cruise/2008/)

图 ５ ＳＡＯＮ计划主要监测点（引自：ｈｔｔｐ：∥ｐｏｒｔａｌ．ｉｎｔｅｒｍａｐ．ｃｏｍ／ｓａｏｎ） Ｆｉｇ．５．ＭａｉｎｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｔａｔｉｏｎｓｏｆＳＡＯＮｐｒｏｊｅｃｔ（Ｃｉｔｅｄｆｒｏｍｈｔｔｐ：∥ｐｏｒｔａｌ．ｉｎｔｅｒｍａｐ．ｃｏｍ／ｓａｏｎ） 该计划是由俄罗斯、美国、加拿大、德国、挪威 和波兰等多国参与，主要通过在北冰洋陆坡区布 设锚系站点观测获取长时间序列信息，以及走航 和站点基础环境信息采集，研究北冰洋欧亚和加 拿大 海 盆 海 水 循 环、水 团 输 运 及 机 制。计 划 从 ２００２夏季开始每年实施，延续至今。２００５年开 始，该计划成为美国主导的 ＳＥＡＲＣＨ计划的一部 分。随着锚系数量的逐年增加，该计划已建成一 个以锚系为基础的综合观测系统，并成为北冰洋 观测系统（ｉＡＯＯＳ，ＴｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄＡｒｃｔｉｃＯｃｅａｎＯｂ ｓｅｒｖｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）的核心部分。图 ６显示了 ＮＡＢＯＳ ０８航次的航线图。 图 ６ ＮＡＢＯＳ０８考察航线示意图（引自：ｈｔｔｐ：∥ｎａｂｏｓ．ｉａｒｃ．ｕａｆ．ｅｄｕ／ｃｒｕｉｓｅ／２００８／） Ｆｉｇ．６．ＴｈｅＮＡＢＯＳ０８ｃｒｕｉｓｅｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｔｈｅＮｏｒｔｈｅａｓｔＰａｓｓａｇｅ（Ｃｉｔｅｄｆｒｏｍｈｔｔｐ：∥ｎａｂｏｓ．ｉａｒｃ．ｕａｆ．ｅｄｕ／ｃｒｕｉｓｅ／２００８／） １９２ 极地研究 第 ２４卷

第2期 何剑锋等:北极航道相关海域科学考察研究进展 193 (2)俄美北极长期调查计划( RUSALCA) 国际北极考察站计划,均可视作在为西北航道开通 该计划从2004年开始延续至今,调查涵盖楚科做准备。2010年加拿大自然科学和工程研究理事 奇海和白令海峡的生物学、地质学、化学和水文学。会( NSERC)设立项目对西北航道低纬区生态系统 楚科奇海是海洋温、盐和营养盐以及大气温度梯度对气候变化的响应开展硏究。加拿大同时实施北极 急速变化的中心,因而应对气候变化特别敏感。白网络计划( ArcticNet),其中包括利用阿蒙森科考破 令海峡则是北冰洋与太平洋间唯一的联结纽带,是冰船装载的声学设备进行整个加拿大北极海域、特 北极和世界其他地区间热通量至关重要的地区。调别是西北航道的海底地形数据,以增强航行安全 查计划重点是:北极夏季海冰消退最大值区域过程,在北极航道的西段,美国实施了大陆架延伸计划,从 太平洋入流水和营养盐通量及输运途径,以及生态2003年开始在白令海楚科奇海及边缘地带以及加 系统对气候变化的响应等。 拿大海盆进行了7个航次的海底地形地貌调查;加 (3)俄-德拉普捷夫海系统计划( Laptev Sea拿大和日本在加拿大以北海域实施了西北极气候联 合研究计划( JWACS, Joint Western Arctic Climate 该计划是俄德在北冰洋地区的一个长期合作 Studies)。 项目,旨在更好地了解拉普捷夫海的特征,涉及水 (1)加拿大三海计划(C30) 文、化学、生态、海冰和地质等多个专业,从1993年 加拿大三海计划(2007-2011)利用加拿大的 启动至今已完成19个航次的考察。北冰洋宽阔的两艘海岸自卫队破冰船开展一年两次的环加拿大航 欧亚陆架海域能在第一时间反映全球变化的影响,行考察,获得大范围的海洋和生态系统特性资料,建 而拉普捷夫海作为北冰洋海冰发源地,受大西洋和立一个在全球变化背景下加拿大亚北极和北极海域 太平洋入流水的影响较小,以及受西伯利亚内陆淡持续监测的科学基础,获得北冰洋对气候变暖的影 水输入快速变化的影响等而显得尤为重要。 响结果。C3O计划覆盖温哥华島穿越北极至新斯 2.3西北航道科学考察与研究 科舍航线,包括阿拉斯加湾、白令海、楚科奇海和波 由于长期的海冰覆盖和较为复杂的航行路线,弗特海、加拿大海盆、阿蒙森湾至兰开斯特海峡的西 目前仅有加拿大对西北航道中最为关键的加拿大群北航道、巴芬湾和拉布拉多海(图7)。从2007年以 岛部分航线开展了一定的研究。无论是加拿大的三来,C30计划执行团队采集了从东太平洋经北极至 海计划(C30)还是在剑桥湾( Cambridge Bay)新建西大西洋15000km断面从海表至海底的数据。 C3O/ JOIS (Canada/USA I Japan) 巴0 图7加拿大C3O计划实施航线和手段(图引自htp:/ww.dfo-mpo.ge.ca/ science/ publications/ article/2011/06241l-eng.ht Fig. 7. The oftheCanadianC30projectwithitsmethodsofobservation(citedfromthewebsitehttp://www.dfo-mpo.ge.ca/ science/ publications/article/201 1/06-24-11-eng html) (2)加拿大北极建站计划 西北航道中部努纳武特的剑桥湾(图8),建设一个世 加拿大政府的另外一个重大举措是投资约2亿界级的北极常年研究站,重点开展气候变化和自然资 加元(折合人民币约12.6亿元),于2017年前在位于源研究。在选择考察站站址期间,加拿大国内有过较

（２）俄美北极长期调查计划（ＲＵＳＡＬＣＡ） 该计划从 ２００４年开始延续至今，调查涵盖楚科 奇海和白令海峡的生物学、地质学、化学和水文学。 楚科奇海是海洋温、盐和营养盐以及大气温度梯度 急速变化的中心，因而应对气候变化特别敏感。白 令海峡则是北冰洋与太平洋间唯一的联结纽带，是 北极和世界其他地区间热通量至关重要的地区。调 查计划重点是：北极夏季海冰消退最大值区域过程， 太平洋入流水和营养盐通量及输运途径，以及生态 系统对气候变化的响应等。 （３）俄德拉普捷夫海系统计划 （ＬａｐｔｅｖＳｅａ Ｓｙｓｔｅｍ） 该计划是俄德在北冰洋地区的一个长期合作 项目，旨在更好地了解拉普捷夫海的特征，涉及水 文、化学、生态、海冰和地质等多个专业，从 １９９３年 启动至今已完成 １９个航次的考察。北冰洋宽阔的 欧亚陆架海域能在第一时间反映全球变化的影响， 而拉普捷夫海作为北冰洋海冰发源地，受大西洋和 太平洋入流水的影响较小，以及受西伯利亚内陆淡 水输入快速变化的影响等而显得尤为重要。 ２．３ 西北航道科学考察与研究 由于长期的海冰覆盖和较为复杂的航行路线， 目前仅有加拿大对西北航道中最为关键的加拿大群 岛部分航线开展了一定的研究。无论是加拿大的三 海计划（Ｃ３Ｏ）还是在剑桥湾（ＣａｍｂｒｉｄｇｅＢａｙ）新建 国际北极考察站计划，均可视作在为西北航道开通 做准备。２０１０年加拿大自然科学和工程研究理事 会（ＮＳＥＲＣ）设立项目对西北航道低纬区生态系统 对气候变化的响应开展研究。加拿大同时实施北极 网络计划（ＡｒｃｔｉｃＮｅｔ），其中包括利用阿蒙森科考破 冰船装载的声学设备进行整个加拿大北极海域、特 别是西北航道的海底地形数据，以增强航行安全。 在北极航道的西段，美国实施了大陆架延伸计划，从 ２００３年开始在白令海、楚科奇海及边缘地带以及加 拿大海盆进行了 ７个航次的海底地形地貌调查；加 拿大和日本在加拿大以北海域实施了西北极气候联 合研究计划 （ＪＷＡＣＳ，ＪｏｉｎｔＷｅｓｔｅｒｎＡｒｃｔｉｃＣｌｉｍａｔｅ Ｓｔｕｄｉｅｓ）。 （１）加拿大三海计划（Ｃ３Ｏ） 加拿大三海计划（２００７—２０１１）利用加拿大的 两艘海岸自卫队破冰船开展一年两次的环加拿大航 行考察，获得大范围的海洋和生态系统特性资料，建 立一个在全球变化背景下加拿大亚北极和北极海域 持续监测的科学基础，获得北冰洋对气候变暖的影 响结果。Ｃ３Ｏ计划覆盖温哥华岛穿越北极至新斯 科舍航线，包括阿拉斯加湾、白令海、楚科奇海和波 弗特海、加拿大海盆、阿蒙森湾至兰开斯特海峡的西 北航道、巴芬湾和拉布拉多海（图 ７）。从 ２００７年以 来，Ｃ３Ｏ计划执行团队采集了从东太平洋经北极至 西大西洋 １５０００ｋｍ断面从海表至海底的数据。 图 ７ 加拿大 Ｃ３Ｏ计划实施航线和手段（图引自 ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｄｆｏｍｐｏ．ｇｃ．ｃａ／ｓｃｉｅｎｃｅ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ａｒｔｉｃｌｅ／２０１１／０６２４１１ｅｎｇ．ｈｔ ｍｌ） Ｆｉｇ．７．ＴｈｅｃｒｕｉｓｅｏｆｔｈｅＣａｎａｄｉａｎＣ３Ｏｐｒｏｊｅｃｔｗｉｔｈｉｔｓｍｅｔｈｏｄｓｏｆｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ（ｃｉｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｗｅｂｓｉｔｅ：ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｄｆｏｍｐｏ．ｇｃ．ｃａ／ ｓｃｉｅｎｃｅ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ａｒｔｉｃｌｅ／２０１１／０６２４１１ｅｎｇ．ｈｔｍｌ） （２）加拿大北极建站计划 加拿大政府的另外一个重大举措是投资约 ２亿 加元（折合人民币约 １２．６亿元），于 ２０１７年前在位于 西北航道中部努纳武特的剑桥湾（图 ８），建设一个世 界级的北极常年研究站，重点开展气候变化和自然资 源研究。在选择考察站站址期间，加拿大国内有过较 第 ２期 何剑锋等：北极航道相关海域科学考察研究进展 １９３

194 极地研究 第24卷 为激烈的争论。另一个竞争点是扼守“西北航线”高南部支线开通的可能性最大5,加拿大C30计划安 纬地区战略要地的雷索卢特( Resolute)(图8)。该地排的也是这一航线;其次,剑桥湾离大陆近,一旦航道 点也是加拿大政府最早认定的北极考察站建造地点,开通,作为航道支撑点在基础设施建设和来自内陆支 为何最终选择剑桥湾,笔者认为从北极航道开通考虑撑方面均具有优势。而雷索卢特自身也扼守西北航 的可能性很大。一是从近年夏季海冰覆盖情况来看,道,可以作为航线上的另一个支撑点。 图8西北航道及加拿大拟建的剑桥湾北极考察站地理位置(图片引自htp:∥en. wikipedia.org/wiki/Fle: Northwest_passage. jpg;图中橙色点为加拿大拟建的剑桥湾北极考察站,蓝色点为雷索卢特) Fig.8.ARcticNorthwestPassageandtheplanningCanadaintermationalArcticstation(thefigurewascitedfromhttplenswikipedia org/wiki/File: Northwest_passage. jpg; the orange point is Cambridge and the blue point is Resolute) 第一,强化基础数据的收集,加强北极航道科学 3中国应对北极航道开通的考察和科学研考察和研究,提升航道环境的预测能力。 究建议 中国尚缺北极航道海域的第一手数据资料,即 使楚科奇海也只有靠近美国一侧的数据。建议有针 毫无疑问,北极的变化会对全球生态、经济和政对性地建立北极航道数据库,收集航道有关的气象、 冶格局产生显著甚至意义深远的影响,各国纷纷对环境和海底地形等信息,为中国在航道海域的科学 此做出反应并制定了相应的研究计划。北极国家非考察和未来通航提供基础数据。可考虑在俄罗斯沿 常关注环境快速变化对当地社区、经济和环境等问航道在建观测站上的合作,以共享必要的沿线环境 题,在环境快速变化背景下,可持续发展和适应策略数据;同时可依托加拿大未来北极站平台开展环境 成为这些国家的一个重点研究内容{。挪威高纬监测,必要时在未来参加类似C3O这样的计划,获 物流中心( centre for high north logisties)还专门设立取第一手资料。 了北极航运研究课题,值得关注的是该课题的研究 通过与俄罗斯的合作,开展东北航道的科学考 除了东北和西北航道外,还涵盖了另一条潜在航察,获取沿航道的海冰综合物理特征及海洋生态环 线——穿极航线。 境要素时间、空间分布特征,研究大西洋水的运送途 如本文1.1节所述,东北航道相对西北航道更径的变化及其环境影响、海冰消退和陆地淡水输入 有优势,而且从科学研究的角度分析,东北航道对于对北冰洋陆架生态系统的潜在影响等。同时,在数 硏究北冰洋环境、生态和气候更具重要意义。为此,据收集和现场考察的基础上,加强对航道海域环境 在北极问题上,中国应当积极推进国际合作步伐,在变化的模拟研究能力,切实提升中国在该海域环境 西北航道推进与美国和加拿大的合作,在东北航道的分析预测能力,为中国的科学研究、战略决策和经 推进与俄罗斯的合作。鉴于东北航道的重要性,未济建设服务。在航道研究上,也应重视对穿极航次 来特别需要推进与俄罗斯的合作。具体建议从以下的研究,在这方面雪龙船已有一定的经验积累。而 几个方面着手。 北冰洋海洋酸化等国际热点研究领域主要集中在北

书 为激烈的争论。另一个竞争点是扼守“西北航线”高 纬地区战略要地的雷索卢特（Ｒｅｓｏｌｕｔｅ）（图 ８）。该地 点也是加拿大政府最早认定的北极考察站建造地点， 为何最终选择剑桥湾，笔者认为从北极航道开通考虑 的可能性很大。一是从近年夏季海冰覆盖情况来看， 南部支线开通的可能性最大［５］ ，加拿大 Ｃ３Ｏ计划安 排的也是这一航线；其次，剑桥湾离大陆近，一旦航道 开通，作为航道支撑点在基础设施建设和来自内陆支 撑方面均具有优势。而雷索卢特自身也扼守西北航 道，可以作为航线上的另一个支撑点。 图 ８ 西北航道及加拿大拟建的剑桥湾北极考察站地理位置（图片引自 ｈｔｔｐ：∥ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｆｉｌｅ：Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ＿ｐａｓｓａｇｅ． ｊｐｇ；图中橙色点为加拿大拟建的剑桥湾北极考察站，蓝色点为雷索卢特） Ｆｉｇ．８．ＡｒｃｔｉｃＮｏｒｔｈｗｅｓｔＰａｓｓａｇｅａｎｄｔｈｅｐｌａｎｎｉｎｇＣａｎａｄａｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｒｃｔｉｃｓｔａｔｉｏｎ（ｔｈｅｆｉｇｕｒｅｗａｓｃｉｔｅｄｆｒｏｍｈｔｔｐ：∥ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ． ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｆｉｌｅ：Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ＿ｐａｓｓａｇｅ．ｊｐｇ；ｔｈｅｏｒａｎｇｅｐｏｉｎｔｉｓＣａｍｂｒｉｄｇｅａｎｄｔｈｅｂｌｕｅｐｏｉｎｔｉｓＲｅｓｏｌｕｔｅ） ３ 中国应对北极航道开通的考察和科学研 究建议 毫无疑问，北极的变化会对全球生态、经济和政 治格局产生显著甚至意义深远的影响，各国纷纷对 此做出反应并制定了相应的研究计划。北极国家非 常关注环境快速变化对当地社区、经济和环境等问 题，在环境快速变化背景下，可持续发展和适应策略 成为这些国家的一个重点研究内容［１２］ 。挪威高纬 物流中心（ｃｅｎｔｒｅｆｏｒｈｉｇｈｎｏｒｔｈｌｏｇｉｓｔｉｃｓ）还专门设立 了北极航运研究课题，值得关注的是该课题的研究 除了东北和西北航道外，还涵盖了另一条潜在航 线———穿极航线［１３］ 。 如本文 １．１节所述，东北航道相对西北航道更 有优势，而且从科学研究的角度分析，东北航道对于 研究北冰洋环境、生态和气候更具重要意义。为此， 在北极问题上，中国应当积极推进国际合作步伐，在 西北航道推进与美国和加拿大的合作，在东北航道 推进与俄罗斯的合作。鉴于东北航道的重要性，未 来特别需要推进与俄罗斯的合作。具体建议从以下 几个方面着手。 第一，强化基础数据的收集，加强北极航道科学 考察和研究，提升航道环境的预测能力。 中国尚缺北极航道海域的第一手数据资料，即 使楚科奇海也只有靠近美国一侧的数据。建议有针 对性地建立北极航道数据库，收集航道有关的气象、 环境和海底地形等信息，为中国在航道海域的科学 考察和未来通航提供基础数据。可考虑在俄罗斯沿 航道在建观测站上的合作，以共享必要的沿线环境 数据；同时可依托加拿大未来北极站平台开展环境 监测，必要时在未来参加类似 Ｃ３Ｏ这样的计划，获 取第一手资料。 通过与俄罗斯的合作，开展东北航道的科学考 察，获取沿航道的海冰综合物理特征及海洋生态环 境要素时间、空间分布特征，研究大西洋水的运送途 径的变化及其环境影响、海冰消退和陆地淡水输入 对北冰洋陆架生态系统的潜在影响等。同时，在数 据收集和现场考察的基础上，加强对航道海域环境 变化的模拟研究能力，切实提升中国在该海域环境 的分析预测能力，为中国的科学研究、战略决策和经 济建设服务。在航道研究上，也应重视对穿极航次 的研究，在这方面雪龙船已有一定的经验积累。而 北冰洋海洋酸化等国际热点研究领域主要集中在北 １９４ 极地研究 第 ２４卷

第2期 何剑锋等:北极航道相关海域科学考察研究进展 195 冰洋的深水海盆区,无法依托航道开展相关的研究。位,但北极5国利用地理位置优势,既不愿制定新的 第二,加强冰区安全航行保障技术研究与试验,国际条约来约束他们在北极的行动,也不希望其他 提升中国在北冰洋冰区航行和保障能力。 国家分享资源。2008年,北极5国达成了“内部协 到目前为止,中国进行了4次北冰洋考察,只局商,外部排他”的共识,这对其他国家争取北极权益 限于太平洋扇区的一侧(即楚科奇海、波弗特海和非常不利。2011年5月北极理事会外长级会议声 加拿大海盆),尚未开展针对北极航道的专题调查,称:在北极事务上拥有“特权”,并要求成为“北极理 并且研究主要集中在对北冰洋气候环境的调查,在事会”观察员的国家必须首先承认理事会成员国对 冰区或季节性冰区航行的一些关键技术研发上落北极地区拥有主权,且权利限制在只能参与科学研 后。为了把握北极航道开通的重大战略机遇,应充究或是某些项目的财政资助。而从实际情况来看, 分利用“雪龙”号破冰船,尽快开展冰区安全航行保如航道等敏感海域的科学考察只能通过双边或多边 障技术研究与试验,发展具有独立知识产权的海洋合作的方式进行。我们历次北极考察都无法在楚科 环境与海冰预报系统和船舶在途精细化海冰预报技奇海俄罗斯一侧开展海洋调査,直接影响到了对太 术,服务于未来北极考察和商船航行。重点研究航平洋入流水等相关科学问题的了解。在北极科学考 道冰区海冰未来变化趋势以及船型和破冰等级的需察上,除自身的考察外,日本主要与加拿大合作、韩 求等方面的研究。 国主要与美国合作以拓展考察空间和研究深度。我 结合中国新的极地科学考察破冰船的建造,在们应尽早推动与北极国家的实质性合作,实施长期 北极冰区航行保障技术方面开展研究,尽快积累中的双边合作项目,拓展中国的北极考察空间,确保中 国在冰区技术方面的经验。同时,要设法把已有的国北极航道海域考察计划的实施和第一手数据资料 中国在北冰洋冰区航行的经验上升到理论水平,比的获取 如通过无人机技术加强对冰间水道的判断,收集诸 如不同破冰方式对船的作用力等数据验证破冰方4结语 式,以便更好地指导并提升中国船舶的冰区航行 能力。 综上所述,北极正在经历最快速和剧烈的变化, 第三,环境保护技术研究,提升中国对特殊环境海冰总容量在持续减少,并且最快在2037年夏季就 的保护水平。 可能彻底无冰8。北冰洋航道的开通将为中国开 随着人类活动的增加,航道海域正面临着越来辟一条新的远洋航运通路,拉近中国与北美、欧洲之 越多的环境威胁。超级邮轮等大型商船的介入会导间的距离,便于中国获得北极地区的能源和资源,缓 致煤烟释放和其他污染的增加,对原本就已失衡的解中国能源资源的紧张形势。鉴于北极地区外大陆 生态系统而言更是雪上加霜。 架、能源和航道资源等纷争的复杂形势,在对北极航 由于北极的低温,环境和生态系统的自修复能道的研究上,我们应从最大限度维护中国北极权益 力非常之弱,大型环境污染可能造成无法估量的生为核心目标,重点开展对东北航道的考察研究,跟踪 态灾难,因而环境问题将是未来航道开通后的首要对西北航道和穿极航道的考察;积极推进通过双边 问题。环境保护问题也是北极国家北极战略的重点国际合作的方式参与航道的研究,特别是与俄罗斯 内容之一,必然会提出相应的要求,我们要对此有预的合作 先的技术储备。我们要提升对废气、废水、剩余食品 我们建议重点在以下几个方面开展对北极航道 等的处理技术,要关注少量油污等的快速淸除技术,的科技研究:(1)航道环境的监测与预测研究;(2) 同时关注生态问题,如压舱水对当地海洋生态系统冰区航行保障技术研究与试验;(3)特殊环境下的 是否存在影响?会不会导致物种入侵问题?航行对环境保护技术研究。由于我们此前对航道了解甚 沿线海鸟和海豹等大型哺乳动物的潜在影响是什少,同时涉及主权诉求等复杂问题,通过国际双边合 么?潜在的环境污染有哪些?污染是否影响当地生作是我们介入航道调查研究最有效的途径。在具体 态系统平衡? 实施上,东北航道可重点考虑在楚科奇海俄罗斯 从表面上看,北极没有国际条约确定其特殊地侧与俄罗斯的合作,在巴伦支海推进与挪威的合作

冰洋的深水海盆区，无法依托航道开展相关的研究。 第二，加强冰区安全航行保障技术研究与试验， 提升中国在北冰洋冰区航行和保障能力。 到目前为止，中国进行了 ４次北冰洋考察，只局 限于太平洋扇区的一侧（即楚科奇海、波弗特海和 加拿大海盆），尚未开展针对北极航道的专题调查， 并且研究主要集中在对北冰洋气候环境的调查，在 冰区或季节性冰区航行的一些关键技术研发上落 后。为了把握北极航道开通的重大战略机遇，应充 分利用“雪龙”号破冰船，尽快开展冰区安全航行保 障技术研究与试验，发展具有独立知识产权的海洋 环境与海冰预报系统和船舶在途精细化海冰预报技 术，服务于未来北极考察和商船航行。重点研究航 道冰区海冰未来变化趋势以及船型和破冰等级的需 求等方面的研究。 结合中国新的极地科学考察破冰船的建造，在 北极冰区航行保障技术方面开展研究，尽快积累中 国在冰区技术方面的经验。同时，要设法把已有的 中国在北冰洋冰区航行的经验上升到理论水平，比 如通过无人机技术加强对冰间水道的判断，收集诸 如不同破冰方式对船的作用力等数据验证破冰方 式，以便更好地指导并提升中国船舶的冰区航行 能力。 第三，环境保护技术研究，提升中国对特殊环境 的保护水平。 随着人类活动的增加，航道海域正面临着越来 越多的环境威胁。超级邮轮等大型商船的介入会导 致煤烟释放和其他污染的增加，对原本就已失衡的 生态系统而言更是雪上加霜。 由于北极的低温，环境和生态系统的自修复能 力非常之弱，大型环境污染可能造成无法估量的生 态灾难，因而环境问题将是未来航道开通后的首要 问题。环境保护问题也是北极国家北极战略的重点 内容之一，必然会提出相应的要求，我们要对此有预 先的技术储备。我们要提升对废气、废水、剩余食品 等的处理技术，要关注少量油污等的快速清除技术， 同时关注生态问题，如压舱水对当地海洋生态系统 是否存在影响？会不会导致物种入侵问题？航行对 沿线海鸟和海豹等大型哺乳动物的潜在影响是什 么？潜在的环境污染有哪些？污染是否影响当地生 态系统平衡？ 从表面上看，北极没有国际条约确定其特殊地 位，但北极 ５国利用地理位置优势，既不愿制定新的 国际条约来约束他们在北极的行动，也不希望其他 国家分享资源。２００８年，北极 ５国达成了“内部协 商，外部排他”的共识，这对其他国家争取北极权益 非常不利。２０１１年 ５月北极理事会外长级会议声 称：在北极事务上拥有“特权”，并要求成为“北极理 事会”观察员的国家必须首先承认理事会成员国对 北极地区拥有主权，且权利限制在只能参与科学研 究或是某些项目的财政资助。而从实际情况来看， 如航道等敏感海域的科学考察只能通过双边或多边 合作的方式进行。我们历次北极考察都无法在楚科 奇海俄罗斯一侧开展海洋调查，直接影响到了对太 平洋入流水等相关科学问题的了解。在北极科学考 察上，除自身的考察外，日本主要与加拿大合作、韩 国主要与美国合作以拓展考察空间和研究深度。我 们应尽早推动与北极国家的实质性合作，实施长期 的双边合作项目，拓展中国的北极考察空间，确保中 国北极航道海域考察计划的实施和第一手数据资料 的获取。 ４ 结语 综上所述，北极正在经历最快速和剧烈的变化， 海冰总容量在持续减少，并且最快在 ２０３７年夏季就 可能彻底无冰［８］ 。北冰洋航道的开通将为中国开 辟一条新的远洋航运通路，拉近中国与北美、欧洲之 间的距离，便于中国获得北极地区的能源和资源，缓 解中国能源资源的紧张形势。鉴于北极地区外大陆 架、能源和航道资源等纷争的复杂形势，在对北极航 道的研究上，我们应从最大限度维护中国北极权益 为核心目标，重点开展对东北航道的考察研究，跟踪 对西北航道和穿极航道的考察；积极推进通过双边 国际合作的方式参与航道的研究，特别是与俄罗斯 的合作。 我们建议重点在以下几个方面开展对北极航道 的科技研究：（１）航道环境的监测与预测研究；（２） 冰区航行保障技术研究与试验；（３）特殊环境下的 环境保护技术研究。由于我们此前对航道了解甚 少，同时涉及主权诉求等复杂问题，通过国际双边合 作是我们介入航道调查研究最有效的途径。在具体 实施上，东北航道可重点考虑在楚科奇海俄罗斯一 侧与俄罗斯的合作，在巴伦支海推进与挪威的合作， 第 ２期 何剑锋等：北极航道相关海域科学考察研究进展 １９５

196 极地研究 第24卷 中间部分航线尽量争取考虑沿陆坡的航行考察;在累相关基础资料。 西北航道,可考虑参与加拿大的建站和航线考察,积 参考文献 1李振福,李亚军,孙建平.北极航道海运网络的国家权益格局复杂特征硏究.极地研究,201,23(2):122-127 2http://www.alaskadispatch.comv/article/northwest-passage-too-small-compete-northerm-sea?page=full. 3潘敏,周燚栋。论北极环境变化对中国非传统安全的影响.极地研究,2010,22(4):415-42. 4夏立平.北极环境变化对全球安全和中国国家安全的影响.世界经济与政治,2011,(1):122-133 5苏洁,徐栋,赵进平,等.北极加速变暖条件下西北航道的海冰分布变化特征.极地研究,2010,22(2):104-125. 6 Arctic Marine Shipping Assessment 2009 Report. Arctic Council, 26-28 7张璐,张占海,李群,等.近30年北极海冰异常变化趋势.极地研究,2009,21(4):344-352 8 Wang M Y, Overland J E. A sea ice free summer Arctic within 30 years? Geophysical Research Letters, 2009, 36: 107502, doi: 10. 1029, 2009GL037820 9 Raven J, Caldeira K, Elderfield H, et al. Ocean acidification due to increasing atmospheric carbon dioxide. London: The Royal Society, Policy 10董跃,陈奕肜,李升成。北极环境治理中的软法因素:以北极环境保护战略为例.中国海洋大学学报(社会科学版),2010,(1):17 ILessonsNotLearmed:20YearsAftertheExxonValdezDisasterZ/ol.http://www.worldwildlife.org/what/howwedoit 12http://www.nserc-crsng.ge.ca/media-media/newsreleAse-communiquedEpresse_eng.asp?Id=250 13http://www.chnl.no/?page=37&news=7&title=Shipping+in+Arctic+waters. THE PROGRESS OF EXPEDITIONS AND RESEARCH IN THE SEAS RELATED TO THE ARCTIC PASSAGES He jianfeng, Wu rongrong, Zhang Fang, Wang Yong, Yu Yong, ( The Key Laboratory for Polar Science, Polar Research Institute of China, Shanghai 200136, China Chinese Arctic and Antarctic Administration, State Oceanic Administration, Beijing 100086, China) Since 1999, China has undertaken four Arctic expeditions to the Bering Sea, the Chukchi Sea, the Beaufort Sea the canade basin and the makarov b Global climate change has caused a decline in sea ice coverage in the Arctic Ocean in summer, leading to the opening of the Northeast and Northwest Passages. The Arctic shelf seas,where the passages are located, are not only the ares with the most significant sea ice changes, but are also the areas with the most significant land-ocean interactions. Sea ics changes have significant impact on the Arctic re- gional climate, ecosystems and biodiversity, and the local economy and indigenous people. This study summarizes scientific investigations in the main area of the Arctic passages in recent years and provides comments on future hinese Arctic cruises in the passage area form the viewpoint of scientific research Key words Arctic passage, expedition, research, progress

中间部分航线尽量争取考虑沿陆坡的航行考察；在 西北航道，可考虑参与加拿大的建站和航线考察，积 累相关基础资料。 参考文献 １ 李振福，李亚军，孙建平．北极航道海运网络的国家权益格局复杂特征研究．极地研究，２０１１，２３（２）：１２２—１２７． ２ ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ａｌａｓｋａｄｉｓｐａｔｃｈ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅ／ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｐａｓｓａｇｅｔｏｏｓｍａｌｌｃｏｍｐｅｔｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅａ？ｐａｇｅ＝ｆｕｌｌ． ３ 潘敏，周邁栋．论北极环境变化对中国非传统安全的影响．极地研究，２０１０，２２（４）：４１５—４２２． ４ 夏立平．北极环境变化对全球安全和中国国家安全的影响．世界经济与政治，２０１１，（１）：１２２—１３３． ５ 苏洁，徐栋，赵进平，等．北极加速变暖条件下西北航道的海冰分布变化特征．极地研究，２０１０，２２（２）：１０４—１２５． ６ ＡｒｃｔｉｃＭａｒｉｎｅＳｈｉｐｐｉｎｇＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ２００９Ｒｅｐｏｒｔ．ＡｒｃｔｉｃＣｏｕｎｃｉｌ，２６—２８． ７ 张璐，张占海，李群，等．近 ３０年北极海冰异常变化趋势．极地研究，２００９，２１（４）：３４４—３５２． ８ ＷａｎｇＭ Ｙ，ＯｖｅｒｌａｎｄＪＥ．ＡｓｅａｉｃｅｆｒｅｅｓｕｍｍｅｒＡｒｃｔｉｃｗｉｔｈｉｎ３０ｙｅａｒｓ？ＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＬｅｔｔｅｒｓ，２００９，３６：Ｌ０７５０２，ｄｏｉ：１０．１０２９／ ２００９ＧＬ０３７８２０． ９ ＲａｖｅｎＪ，ＣａｌｄｅｉｒａＫ，ＥｌｄｅｒｆｉｅｌｄＨ，ｅｔａｌ．Ｏｃｅａｎａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｄｕｅｔｏｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ．Ｌｏｎｄｏｎ：ＴｈｅＲｏｙａｌＳｏｃｉｅｔｙ，Ｐｏｌｉｃｙ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ，２００５：６０． １０ 董跃，陈奕彤，李升成．北极环境治理中的软法因素：以北极环境保护战略为例．中国海洋大学学报 （社会科学版），２０１０，（１）：１７— ２２． １１ ＬｅｓｓｏｎｓＮｏｔＬｅａｒｎｅｄ：２０ＹｅａｒｓＡｆｔｅｒｔｈｅＥｘｘｏｎＶａｌｄｅｚＤｉｓａｓｔｅｒＺ／ＯＬ．ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｗｏｒｌｄｗｉｌｄｌｉｆｅ．ｏｒｇ／ｗｈａｔ／ｈｏｗｗｅｄｏｉｔ／． １２ ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｎｓｅｒｃｃｒｓｎｇ．ｇｃ．ｃａ／ＭｅｄｉａＭｅｄｉａ／ＮｅｗｓＲｅｌｅａｓｅＣｏｍｍｕｎｉｑｕｅＤｅＰｒｅｓｓｅ＿ｅｎｇ．ａｓｐ？ＩＤ＝２５０． １３ ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｃｈｎｌ．ｎｏ／？ｐａｇｅ＝３７＆ｎｅｗｓ＝７＆ｔｉｔｌｅ＝Ｓｈｉｐｐｉｎｇ＋ｉｎ＋Ａｒｃｔｉｃ＋Ｗａｔｅｒｓ． ＴＨＥＰＲＯＧＲＥＳＳＯＦＥＸＰＥＤＩＴＩＯＮＳＡＮＤＲＥＳＥＡＲＣＨＩＮＴＨＥＳＥＡＳ ＲＥＬＡＴＥＤＴＯＴＨＥＡＲＣＴＩＣＰＡＳＳＡＧＥＳ ＨｅＪｉａｎｆｅｎｇ １ ，ＷｕＲｏｎｇｒｏｎｇ １ ，ＺｈａｎｇＦａｎｇ １ ，ＷａｎｇＹｏｎｇ ２ ，ＹｕＹｏｎｇ １ ， （１ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＰｏｌａｒＳｃｉｅｎｃｅ，ＰｏｌａｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００１３６，Ｃｈｉｎａ； ２ＣｈｉｎｅｓｅＡｒｃｔｉｃａｎｄＡｎｔａｒｃｔｉｃＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＳｔａｔｅＯｃｅａｎｉｃＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｉｎｃｅ１９９９，ＣｈｉｎａｈａｓｕｎｄｅｒｔａｋｅｎｆｏｕｒＡｒｃｔｉｃｅｘｐｅｄｉｔｉｏｎｓｔｏｔｈｅＢｅｒｉｎｇＳｅａ，ｔｈｅＣｈｕｋｃｈｉＳｅａ，ｔｈｅＢｅａｕｆｏｒｔ Ｓｅａ，ｔｈｅＣａｎａｄｅＢａｓｉｎａｎｄｔｈｅＭａｋａｒｏｖＢａｓｉｎ．Ｇｌｏｂａｌｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｈａｓｃａｕｓｅｄａｄｅｃｌｉｎｅｉｎｓｅａｉｃｅｃｏｖｅｒａｇｅｉｎ ｔｈｅＡｒｃｔｉｃＯｃｅａｎｉｎｓｕｍｍｅｒ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇｏｆｔｈｅＮｏｒｔｈｅａｓｔａｎｄＮｏｒｔｈｗｅｓｔＰａｓｓａｇｅｓ．ＴｈｅＡｒｃｔｉｃｓｈｅｌｆ ｓｅａｓ，ｗｈｅｒｅｔｈｅｐａｓｓａｇｅｓａｒｅｌｏｃａｔｅｄ，ａｒｅｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅａｒｅｓｗｉｔｈｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｓｅａｉｃｅｃｈａｎｇｅｓ，ｂｕｔａｒｅａｌｓｏ ｔｈｅａｒｅａｓｗｉｔｈｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌａｎｄｏｃｅａｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ．ＳｅａｉｃｓｃｈａｎｇｅｓｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅＡｒｃｔｉｃｒｅ ｇｉｏｎａｌｃｌｉｍａｔｅ，ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ，ａｎｄｔｈｅｌｏｃａｌｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｉｎｄｉｇｅｎｏｕｓｐｅｏｐｌｅ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｍａｉｎａｒｅａｏｆｔｈｅＡｒｃｔｉｃｐａｓｓａｇｅｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｃｏｍｍｅｎｔｓｏｎｆｕｔｕｒｅ ＣｈｉｎｅｓｅＡｒｃｔｉｃｃｒｕｉｓｅｓｉｎｔｈｅｐａｓｓａｇｅａｒｅａｆｏｒｍｔｈｅｖｉｅｗｐｏｉｎｔｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ａｒｃｔｉｃｐａｓｓａｇｅ，ｅｘｐｅｄｉｔｉｏｎ，ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｐｒｏｇｒｅｓｓ １９６ 极地研究 第 ２４卷