北极东北航道是我国 “冰上丝绸之路”重要的海上通道，相比苏伊士运河或巴拿马运河航线距离更短，可为亚欧之间的国际海运节省大量经济和时间成本。海冰是影响船舶极地冰区航行的重要因素，其对船舶航行的安全、时效、成本等具有重要影响。目前北冰洋的商业航行主要集中在海冰冰情较轻的夏季，但受全球气候变暖的影响，近40年来北极海冰不断消融，使得北极航道的通航潜力增强，通航季有望延长。

2021年1月，三艘Arc7冰级液态天然气（LNG）运输船在没有破冰船协助的情况下安全通过北极东北航道，这是人类历史上第一次在1月冰封的北冰洋实现商业通航。本次事件证明了在全球变暖、海冰不断消融的背景下，高冰级船舶在北极东北航道全年通航的可能性。中国、俄罗斯、韩国等国家计划在未来几年建造更多的Arc7冰级运输船用于北极东北航道的商业运输，以期早日实现北极东北航道的全年通航。但当前复杂多变的海冰冰情仍然使得北极东北航道的冬春季航行充满风险，因此探究未来北极东北航道冬季海冰变化及其对航行的影响，以及未来冬春季东北航道Arc7冰级船舶的通航能力，对于未来北极航道开发利用和商业航运规划具有重要的指导意义。

本研究基于卫星观测和数据同化模型的海冰数据集，首次探讨了上述2021年1月三艘船舶航行期间的海冰冰情及其对航行的影响，并基于CMIP6模式数据分析了在未来（2021年至2050年）两种排放情景（SSP2-4.5和SSP5-8.5）下，冬春季（1月至6月）北极航道海冰变化趋势以及Arc7冰级船舶可通航性。

结果显示，与过去42年（1979年至2020年）相比，2021年1月三艘船舶航行期间海冰密集度无明显差异，但海冰厚度较低，且海冰厚度对船舶速度的影响大于海冰密集度。因此相比海冰密集度，海冰厚度可能对这三艘船舶成功通航东北航道的贡献更大。预测结果表明，在本研究分析的两个未来情景下，2021年至2050年，东北航道大部分海域的海冰厚度将在冬春季进一步下降，Arc7冰级船舶的通航能力将得到增强。预计到2050年，Arc7冰级船舶在海冰冰情严峻的冬春季（1月至6月）通过东北航道的概率达到近100%，可实现北极东北航道常态化全年通航。

图1. 2021年三艘Arc7冰级LNG运输船通过东北航道的航行轨迹

图2. SSP2-4.5情景下模式模拟的Arc7冰级船舶在北极东北航道的通航指数（通航指数>0表示该海域船舶可通行）

该研究结果将为全球变暖背景下北极东北航道航运的战略规划提供重要支撑和参考。研究成果将于近日发表于Advances in Climate Change Research，题为“Navigability of the Northern Sea Route for Arc7 ice-class vessels during winter and spring sea-ice conditions”。极地海洋与气候变化创新团队核心成员惠凤鸣教授为文章通讯作者，中山大学测绘科学与技术学院博士研究生陈诗怡为文章第一作者，创新团队首席科学家程晓教授、骨干成员叶玉芳助理教授和李新情博士后为文章的合作作者。

该研究得到了国家自然科学基金和南方海洋实验室创新团队建设科研经费的支持。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674927822000946（阅读论文请点击“阅读原文”）