受“北极放大”效应影响，北极海冰近年来正在以前所未有的速度快速融化。相较上世纪80年代初，海冰面积和厚度均减少了50%以上，这使得北极航道的通航潜力不断提升，为北极航运业的发展带来了重要机遇，北极航道的开发问题逐渐成为学界乃至社会关注的热点。

为了充分认识气候变化背景下北极航道通航能力的变化规律与潜在趋势，我实验室极地海洋与气候变化创新团队与北京林业大学、美国马里兰大学等单位的学者开展了相关研究。研究团队综合利用美国国家冰雪数据中心（NSIDC）发布的逐日海冰密集度数据和经过观测资料标定的逐日PIOMAS海冰厚度数据，基于国际海事组织最新发布的POLARIS冰区航行风险评估系统，对OW（普通商船，无破冰能力）、PC6级（1.2m破冰能力）与PC4级（2.0m破冰能力）三种类型船舶1979~2019年间在北极各航道通航能力的历史变化规律进行了系统研究。

研究结果发现，普通商船在北极东北和西北航道的通航窗口期从1980年代的10天左右分别延长到了2010年代的92±15天和77±17天。显著长于现有模式研究所预测的21世纪初北极航道通航窗口期（约为1.5~2.0个月），更接近模式预测21世纪中期航道通航水平（约3个月）。表明目前基于模式的北极航道通航窗口期研究结论严重低估了航道的真实适航水平，北极航道通航窗口期近40年快速延长。

图1. 不同类型船舶（OW：开放水域船只；PC4：PC4级破冰船；PC6：PC6级破冰船）在不同年代的安全航行范围分布和变化。（a：1980年代；b：1990年代；c:2000年代；d:2010年代；e：1979年-2019年安全航行范围的线性变化趋势）

 研究还发现不同类型船舶在北极冰区的安全航行范围呈现稳步扩大趋势，在北极海域的短通航路径也逐渐向北偏移，普通商船当前经由北极航道已可实现相较于传统苏伊士运河14%~66%的“东亚-北欧”运输效益的提升。

图2. 船舶在冰区航行

本研究全面揭示了近40年来快速升温背景下北极航道通航能力的时空变化规律，并于2022年2月发表在期刊Global Environmental Change（中科院SCI一区，影响因子9.523）上，题目为“Trans-Arctic shipping routes expanding faster than the model projections”。创新团队首席科学家程晓教授和刘骥平教授是文章的合作作者。

该研究得到了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目以及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://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2022.102488