National Satellite Ocean Application Service
北冰洋位于地球的最北端,是世界最冷的大洋。北冰洋被亚欧大陆和北美大陆环抱着,是连通大西洋和太平洋的便捷通道,具有重要的战略价值和航运价值。自古以来,连接大西洋与太平洋的通道常年冰封,一直无法实现真正通航。近年来由于北极冰层融化加速,北极航线已经打通,人类可以真正实现无障碍通航。北极航线又分为北美洲北极地区的“西北航线”和俄罗斯北部沿岸的“东北航线”(图1)。
图1 北极区域东北航道和西北航道示意图
如果穿过白令海峡的北极航线开通,将大大拉近欧洲和北美市场与中国的距离,可以降低我国从非洲和美洲运输原油和其他大宗商品的成本。例如,从上海到德国汉堡间的航行距离,将比途经苏伊士运河的航线缩短约6400千米,而且通过北极航线还可省去为防海盗而支付的高昂保险费。
但是船舶顺利通过北极区域需要考虑恶劣的自然环境,特别是海冰的影响,目前商船都是跟在俄罗斯破冰船后面通过北极的。卫星遥感可以观测海冰的分布状况,为船舶航线的确定提供依据。图2是俄罗斯Sovetsky Soyuz核动力破冰船航线及航行期间的Radarsat遥感影像,图像中大面积带有斑点的黑色区域为较厚的冰区(如6、7区域);白色区域为较薄的冰区,白色区域中的少数黑色区域为冰间水道,破冰船根据这一遥感影像规划航线,选择较容易通过的冰间水道和薄冰区,避开了大面积的厚冰区,提高了航行效率。
图2俄罗斯破冰船航线及Radarsat遥感影像
我国每年都派出“雪龙”和“雪龙2”考察船执行南极科考任务,由于南极海域即使在夏季也会被海冰“封锁”,当考察船抵达南极冰区,其周围全是海冰,甚至冰山,因此要将科考队员或科考物资送到我国的科考站,就需要利用卫星监测的海冰分布状况来确定航线。图3是2023年12月5日“雪龙2”抵达秦岭站外围密集浮冰区域时,HY-1D卫星获取的海冰影像,为破冰航线规划提供了数据支撑。图4是2023年12月4日“雪龙”船正在中山站附近的固定冰上开展冰区卸货作业,C-SAR01卫星监测到3.19公里外的固定冰冰面已经碎裂,及时示警后“雪龙”船调整为甲板卸货,保障了人员和物资的安全。
图3雪龙2号穿越海冰密集区域遥感专题图(2023年12月5日)
图4中山站卸货作业面固定冰监测遥感专题图(2023年12月4日)