北极航道:技术背后有隐忧

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  近年来,由于气候变暖可能导致北极航道全面开通,多国跃跃欲试。今年,中国商船也将首航北极航道。航道通行,需要经过大量的测试与技术达标,才能确保在冰区安全航行。此外,确保北极的可持续发展也是开通航道不可或缺的一部分。
  渐行渐近的黄金水道
  北冰洋的海面一年中有9个月被巨大的冰层覆盖,海面上的坚实冰层足有三四米厚。船舶在冰山间穿行,其艰险可想而知。在航道通往大西洋的出口处同样危险,船舶一不小心,就会碰撞冰山沉没。
  翻开北极地图,呈现在眼前的很多地名都是以探险家命名的,如白令海、巴伦支海、哈得逊湾等。16世纪以来,在哥伦布发现新大陆后的几百年间,数以千计的探险家进入北极地区,他们与酷寒、黑夜、饥饿和坏血病做艰苦卓绝的斗争,大多数铩羽而归,有的甚至长眠极地。多少年来,航海家们只能望洋兴叹。
  在环球海上航行中,只能通过巴拿马运河或苏伊士运河来连接太平洋和大西洋,甚至需绕道非洲南部好望角,与这些航道相比,北极航道一旦开通将大大缩短航程,带来巨大的经济利益。缩短航道、降低成本、增加贸易、减少旧航道拥堵、避开索马里海盗等等原因,使全世界的商人都瞩目这条黄金航道。
  全球变暖现象,似乎成就了这条黄金航道的开通。据美国《科学》杂志的报告,全球气候变暖已经逆转了北极的自然冷却趋势,北极地区的温度目前处于近2000年来的最高水平。
  随着全球气候变暖,北极海冰快速减少。ACIA (北极气候影响评估)报告表明,北极海冰面积大约在50年前开始减少。自1979年以来,每年四月的北极浮冰面积减少明显,2007年达到近几年减少程度最高峰,比1979年的浮冰面积减少19%。今年虽有好转但浮冰面积仍旧减少严重,在不久的将来,人们梦寐以求的北冰洋黄金水道有望全线开通。
  “破冰”之旅有技术
  经过无数冒险家的探求,目前所指的北极航道为加拿大沿岸的“西北航道”和西伯利亚沿岸的“东北航道”,以及一条理论上存在的从白令海峡直穿过北冰洋中心区域到达凌兰海或挪威海的“中央航道”。
  大连海事大学交通运输管理学院李振福教授是我国最早关注北极航线问题的学者,他认为,北极航道目前只能在北极夏季冰面融化的时候通航,即使出现夏季无冰的情况,在北极航行也与其他海域有很大不同,航线的设置更是需要经过周密的研究。航线的大体路线虽然已经确定,但是必须根据冰区海面的实际情况规划出时效性的具体航线。
  其中,确定航线的前提,是要足够了解相关海域的情况,收集洋流数据、冰数据等采用等角横圆柱投影、极射平面投影、心射投影、方位等距投影等投影方法制作的极区海图,根据动态的电子海图规划甚至及时调整路线。其次需要准确的冰中推算,驾驶员每5分钟记录一次航向和航速,每半小时或一小时绘算出总航向和航程,得出每半小时或一小时的推算船位。除此之外,设计航线时还需要经验与技巧,首先应考虑避开冰区,其次是避开厚的积冰。
  在北极航行还会遇到许多其他困难。北极地区高寒,多暴风雪,一年只分冬、夏两季,有极昼和极夜现象;极区经常有雾,有时还有酸雾;由于气象光学视程(天空背景中看到和辨认的目标物的最大水平)低,对航行不利;船舶易积冰,承受的重量增大,十分危险等等。针对经常遇到的一些航行限制因素,这就要求使用雷达观测冰情;有效地使用罗经,纬度超过70度,就需要经常利用测天的方式对罗经进行校核,技术要求很高;同时,定位导航系统与卫星监控等都能帮助船舶在限制中航行。
  李振福表示,北极航道的顺利通行,除全球变暖的客观原因外,同时不能忽视技术的达标与航海人员的选拔。
  当然,船舶无法完全避开冰片和大块浮冰,甚至一些旧冰突出在航道内,这时应要求破冰船重新拓宽航道。因此,破冰船的助航,会使冰区航行安全许多。
  破冰船之所以能破冰,也是经过了严谨的物理设计。它的船体结构结实,船壳钢板比一般船舶厚很多;船宽体胖上身小,便于在冰层中开除较宽的航道;船身短(一般船舶长宽之比是7:1到9:1,破冰船为4:1,因而进退和变换方向灵活,好操作;吃水深,可以破碎较厚的冰层;马力大、速度高,向冰层猛击时,冲击力大;它的船头呈折线形,使头部底线与水平线成20-30度角,船头易“爬”到冰面;船头、船尾和船腹两侧,都备有很大的水舱,作为破冰设备。如果船舶遇到很厚冰层,无法一次冲开,便可通过调整船头与船尾水舱水量压碎冰层。这样,破冰船就慢慢地不断前行,在冰上开出一条水道。
  开拓背后的生态隐忧
  北极航道的开通,又会给北极带来什么隐忧呢?
  像在普通海域中航行一样,船舶航行在北极地区造成的污染绝对不能忽视。主要污染物有含油污水、生活污水、船舶垃圾三类。另外,也将产生粉尘、化学物品、废气等。
  油类指货油和船舶运营中使用的油品,包括原油、燃料油、润滑油等。中国科学探险协会主席高登义告诉记者,最值得注意的就是船舶溢油污染。如果船舶撞上冰山造成油箱损坏或其他原因而漏油,出现的问题不仅仅是污染难以扩散,在北极,最难的可能就是组织救援,其污染的后果也会因为无法及时救援而扩大数倍。而在处理生活垃圾时,可能会采用收集到岸上处理、在船上焚烧、磨碎排放等方式,这些都对北极环境造成不小的污染。并且还要注意的是,穿越北极“破冰”的同时,冰层也可能受到破坏。
  北极航道的开通,将为渔业的进出口贸易带来极大的便利。这就意味着北极的生物圈也将要遭受破坏。高登义介绍,近几年,由于俄罗斯、挪威、日本等国大量地捕捞北极地区的鱼类,已经造成了北极鱼量的大幅度减少,而这一点还进一步造成了北极熊等食鱼类动物的觅食困难,这些动物将面临生存危机,目前已经有北极熊由于找不到鱼类作为食物,迫不得已改变了饮食习惯。而且,由于外来者船队的“入侵”,极有可能对北极狐、海豹等动物产生更大的杀戮威胁。
  随着对北极资源的开发与航运中心的形成,无法预计将有多少人会驻地北极。无论是居住还是旅游,人口的增加都将为北极的环境带来压力。
  北极地区资源丰富,大量的资源开采,不仅会给动植物造成各种危害,由于冰山的存在,钻井平台等设施的安全也难有保障,发生事故的概率也会增加,而事故带来的影响也是无法估量的。
  北极的开发确实是把双刃剑,我们需要能源和金钱,也需要一块地球的圣土。

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