基于实船观测的北极东北航线窗口期海冰冰情研究

随着全球气候变暖,北极海冰覆盖范围的日趋减小使得北极航道的夏季通航性不断提高.与通过苏伊士运河的传统航线相比,北极东北航道可以节省欧洲和亚洲之间近三分之一的航行距离.然而,北极海冰不可避免地为北极航运带来极大的挑战.为此,在2018年夏季窗口期期间在中远"天佑号"东北航道航行过程中对航线冰情开展了走航观测.通过船载摄像机对航道中的海冰视频图像进行采集,并通过图像处理软件对海冰密集度进行提取.数据显示,窗口航道中海冰类型主要为低密集度的碎冰且部分碎冰内部夹杂着冰脊,其中平均密集度为17.8％,而最高值可达80％.此外,将视频数据与遥感数据进行对比分析,结果表明卫星遥感数据在低密集度(0-0.2)时存在一定的低估,而在较高密集度下则偏向高估.     

北极东北航道夏季海冰冰情与适航性分析

利用经过交叉定标处理后的多源被动微波遥感数据,结合我国"雪龙船"科考船和"永盛轮"商船东北航道航行资料,对北极东北航道夏季的海冰冰情进行分析,探讨东北航道2002～2016年7～10月的适航性.结果表明:多源被动微波遥感数据经过交叉定标处理后,可有效减小其数据间的系统差异,获得一致性更好的长时序卫星观测资料;北极东北航道海冰冰情在逐年减轻,航道适航性愈加良好;航道开通时间窗口集中在8月上旬至10月上旬.北极东北航道中段受海冰影响较大,但海冰影响呈减小趋势,可通航天数不断增加,其中维利基茨基海峡是影响通航的关键区域.北极东北航道夏季海冰冰情与适航性分析可为我国科考船和商船北极安全航行提供参考.     

北极航线的海冰风险计算与航段安全评估

为保障船舶在北极航线的航行安全，研究基于多源冰情数据的海冰风险评估流程。根据海冰密集度、海冰厚度、海冰类型等遥感冰情数据，基于极地操作限制评估风险指数系统(Polar Operational Limit Assessment Risk Indexing System, POLARIS)改进不同冰级船舶的海冰风险指数计算方法，建立北极航线的航段安全评估模型，以呈现北极海冰对不同冰级船舶和不同航段的危险程度。结果表明：该流程能够融合多源冰情数据，反映不同冰级船舶在某一位置点的海冰风险数值，全面显示北极航线上各航段的海冰风险程度。研究成果可为北极航行的船舶操作与航线优化提供参考。     

北极航运的现状与面临的挑战

随着全球气候变暖,北冰洋海冰范围及冰层厚度都在变小,北极通航的商业价值加速凸显。本文在介绍当前关于北极海冰全部消融预测的基础上,描述了北极两航道概况及当前航运情况,提出了我国利用北极航道所面临的机遇与挑战。随着全球气候变暖,北冰洋海冰正在迅速减少,与此同时,海冰的厚度也在变薄。观测表明,近30年来,全球变暖现象在北极地区尤为明显。在过去100年间(1906-2005年)地球表面温度提高了0.74℃,而北极地区升高幅度则是其他地区的两倍。自上世纪90年代开始,由于北冰洋的海冰对全球气候变暖十分敏感,从而常发生陡然减少的现象。据《北极气候影响评估》的估算,北极地区的变暖速度是世界其他     

北冰洋海冰变化与船舶通航的展望

北极海冰是制约船舶在北极圈安全航行的主要因素,通过对海冰的影响范围、分布特征、海冰的漂移、海冰的周期变化等的分析可以得出北冰洋海冰的变化特征,从而可为以后实施北极航道的规划和建设、船舶航线的设计提供参考.     

北极海区“永盛”轮东北航线关键水域冰情

根据"永盛"轮北极首航路线,对航线上的关键水域进行识别和分析。利用2010—2014年的海冰密集度数据产品,通过对航线通航窗口和通航季节航线海冰密集度标准差进行分析,识别影响"永盛"轮航线航行安全的3个关键水域依次为东西伯利亚海、维利基茨基海峡和喀拉海及拉普捷夫海靠近北冰洋的水域。这些水域的主要特征是通航时间短,其中东西伯利亚海、维利基茨基海峡和喀拉海还表现出在通航季节海冰范围动态变化大。研究结果包含航线可通航性的定量化数据,有关研究方法和结果可供北极商业航线的选择及评价参考。     

北极地区航运风险管理策略

由于全球气候变暖,北极海冰不断消融,北极地区的航运活动在未来几年将出现增长,但北极地区充满挑战而且环境多变,因此风险管理将尤为重要.一些船级社为应对在北极地区的航运风险,提出了相关策略,致力于支持全球的利益相关者,并努力实现这些目标.     

北冰洋航线的破冰之路

近年来,随着全球变暖的步伐不断加速,北冰洋海冰开始大面积消失。据科学家称,自2002年以来,北极地区海冰夏季最小覆盖面积逐年减小,平均每年减小10％以上。美国国家冰雪数据研究中心预测,如果这一趋势持续下去,北极地区很可能在未来20～30年内迎来“无冰”的夏季。在此背景下,北冰洋航线开始浮出水面,并日益受到各国关注。     

极地规则进展

随着北极夏季海冰逐渐缩小、北极自然资源开发和极地观光发展等因素，预期极地航运将在未来几年逐渐增长。     

北极航线对我国“海运强国”的战略价值

<正>随着北极海冰的加速融化以及北极航线可利用程度的逐渐提高,北极航线在保障国家经济安全运行、拉动国家经济增长、维护国家安全和海外权益、提升国家海洋软硬实力等方面对我国"海运强国"战略的价值更加凸显北极航线是指穿过北冰洋区域,连接太平洋和大西洋的海上航线,主要包括东北航线和西北航线。在全球变暖的趋势下,北极气温上升、冰层融化,这使得北极航线开通的可能性越来越大。随着北极海冰的逐渐消融,北极航线的商业价值受到世界各国的广泛关注。2009年,德     

基于POLARIS的北极东北航道通航窗口研究

北极水域复杂的海冰冰情严重影响着北极东北航道的可通航性,不同冰级的船舶在不同冰情的水域航行时面临不同的航行风险,导致通航条件不同,相应可通航的窗口期也不相同。研究基于国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)提出的极地操作限制评估风险指数系统(Polar Operational Limit Assessment Risk Indexing System, POLARIS),利用2011—2020年的北极海冰冰情数据结合“永盛”轮船舶冰级,计算北极水域风险指数结果(Risk Index Outcome, RIO)和“永盛”轮首航北极东北航道的航线RIO,确定北极东北航道不同通航条件航段占比,提取2011—2020年该冰级船舶可安全航行的航道通航窗口。结果表明：北极东北航道近10 a平均通航起始日为8月30日,通航结束日为11月16日,平均通航期为79 d。研究分析各年接近通航周的通航受限航段,识别了影响北极东北航道通航窗口的关键水域。有关研究方法和结果可为不同冰级船舶结合航线冰情制定航行计划以及船公司根据船舶冰级合理安排船期提供参考和...     

气候变暖下的“西北航道”航线选择

以未来15年北冰洋气候变暖以及大量的海冰融化作为背景,分析北极"西北航道"贯通后的巨大经济利益,并对在北冰洋开设新的航线进行了探讨。北极的自然变化过程深刻影响着中国未来海上运输。由于北极地区具有夏季通航的前景,我国应及早动手制订北极战略,研究北极航线,保证最大的经济利益。     

国内外极地海冰业务化预报系统概述

在全球气候变暖和北极海冰快速减少背景下，极地海冰预报发挥着越来越重要的作用。提高极地海冰预报能力是极区船只航行以及极区能源开发与保护等许多领域和方面的重要保障。近年来，各国发展并建立极地海冰预报系统，极地海冰业务化预报取得了显著进展。通过对海冰数值动力模拟进行模型开发、检验和验证，使模式结果不断向观测值靠拢，以实现灵活、强大的海冰模拟的目标，提高对极地海冰演化的预测。我国的极地海冰业务化预报系统在准实时同化海冰密集度和海冰厚度的基础上，实现了卫星观测海洋表面温度数据的融合，解决了极区观测变量数据同化技术中海冰-海洋界面物质和能量的协同调整的难题，为极地科考和商业航行提供更精细化、更准确的海冰预报服务能力。文中简要介绍国内外极地海冰业务化预报系统的现状，并展望了未来发展的难点与问题。     

船-冰碰撞中考虑温度影响的冰体材料本构模型研究

近年来随着全球气候变暖加剧，海冰消融速度加快，北极航道的全面开通成为可能。北极地区环境恶劣，即使在夏季浮冰和冰山也广泛存在，对极地船舶结构安全性产生了严重的威胁，船-冰碰撞问题也越来越受到国内外学者的关注。但是，由于海冰材料复杂的物理和力学特性，目前对海冰以及冰载荷的研究仍然面临诸多困难，其中对其本构关系的合理准确描述一直是影响相关问题计算分析的关键因素。本文结合国内外海冰实验数据，考虑温度的影响，建立了基于多曲面屈服准则的海冰材料本构模型，通过二次开发编写材料本构子程序并嵌入有限元软件LS-DYNA材料模型中。以此为基础，建立典型工况船-冰碰撞场景，分析了船体结构与冰体结构的损伤变形特点。本文研究成果可为极地船舶的结构设计制造与安全性评估提供参考。     

北极东北航道船舶通行现状及航海保障能力分析

本文统计分析了多年来北冰洋气温、海冰变化趋势和2016年北极东北航道船舶通行情况,结合中远海运集团"祥云口"轮航行实践资料,对东北航道沿线航海保障能力进行了深入分析,并提出了我国北极航行航海保障体系建设的建议。     

北极航道的商业逻辑

北冰洋的海冰继续加快融化,北极航行日渐成为现实.北极圈内的国家近水楼台,北极圈外的国家跃跃欲试.主权、资源、经济、法律、环境保护、国际治理等共同构成了北极航道开发背后的商业逻辑.单从航线开发来讲,全球航运领域更关注北冰洋商业通航后的经济效益.     

北极航线对我国“海运强国”战略的价值

正我们在"海运强国"战略的推进过程中,要充分重视北极航线的战略价值并制定相应的北极航线开发战略。随着北极海冰的逐渐消融,北极航线的商业价值受到世界各国的广泛关注。我国也在为未来北极航线的商业化运行做着积极的准备和努力。自2012年7月我国第五次北极科学考察队乘坐"雪龙"号科考船首次开启了探索东北航线之旅后,又于2013年和2015年中远"永盛"轮两次航行北极。此举迈出了中国商船取道北极航线的第一     

北极东北航道沿途关键海区及冰情变化研究

文中分析了东北航道沿途各海域的特点,并通过收集、整理国内外专家对北极东北航道海冰变化规律的研究成果,给出了北极东北航道关键海区及冰情变化趋势。     

我国北极航运发展需求浅析

<正>随着北极海冰消融加速,北极地区油气和航道资源开发价值增加,北极开发成为全球大国竞争的新舞台。[1]美国、加拿大、俄罗斯等环北极国家不断出台并持续更新北极国家战略。[2]2017年中国领导人在出访俄罗斯期间首次正式提出“冰上丝绸之路”,标志中俄两国在北极的开发合作迎来了新的里程碑。2018年《中国的北极政策》白皮书的发表,明确中国依法合理利用北极资源,积极参与北极治理和国际合作等政策主张,表明中国参与北极航道的开发和利用的愿景。     

2021年商船北极东北航道航行回顾及思考

比较2020年与2021年夏季同期海冰情况,对2021年北极东北航道航行情况进行回顾,分析东北航道冰区预报调整对航行安全的影响,预测北极东北航道的利用前景,对采用东北航道航行的船公司和船长提出建议。