气候变化可能在本世纪中叶开辟西北航道供航运。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


 

加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的两位科学家调查了有时被视为气候变化较为有利的影响之一的现象,他们对北极海冰融化进行了仔细的分析,并得出结论认为,到 2050 年,这可能会导致船舶穿越无冰的西北航道 (NWP)。这也将大大缩短通过现有北方海航道 (NSR) 的运输时间。这些发展可能会大大减少航运的时间和成本,但也可能导致无法预见的经济和地缘政治复杂情况。

该研究查看了海冰融化的估计值(从模型和包括卫星测量在内的观测中收集),然后使用七种不同的气候模型来计算未来几十年海冰的减少及其对航运的影响。这些模型是政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 经常使用的通用环流模型 (GCM),用于估计气候变化的各种影响,包括冰和海平面的变化。根据 IPCC 的预测,作者使用了两种不同的气候强迫——衡量人类和自然活动引起的全球温度变化的指标——来计算西北航道和北方海航道海冰的分布、厚度和变化。该研究的目标是广泛估计西北航道的开通将如何影响 9 月份(海冰水平最低的月份)两种主要类型的船舶的运输。相关的船舶是所谓的 PC6 和开放水域 (OW) 船舶,它们旨在在冰密度低到中等的区域航行。该报告仅要求这些船舶在运输时间方面的最佳路线,因为经济和法律问题等其他因素难以考虑在内。


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研究人员首先通过对 1979 年至 2005 年期间的冰分布进行后报来测试他们的模型。一旦模型针对此数据集进行了可靠的基准测试,他们就被要求预测未来几十年 NWP 和 NSR 的可达性。结果表明,PC6 和 OW 船舶的运输路线都将显着开放。

对于 NSR,海冰将 1979-2005 年期间的航运概率限制在仅 40%。在 2040-2060 年期间,这一概率上升到 95% 以上。对 NWP 的影响甚至更加显着。到 2040 年左右,前所未有的航运路线的开通在模型中显而易见。上面图 C 和图 D 显示了未来半个世纪 PC6(红色)和开放水域(蓝色)船舶运输时间的显着差异。线条粗细表示成功运输的次数。正如作者所说

“直接位于北极上空稳固的 PC6 通道的出现表明,在任何一种情况下,海冰都将变得足够薄(例如,<在 100% 冰浓度下厚度为 1.2 米)和/或扩散,从而超过了关键的技术阈值,对于具有中等破冰能力的船舶而言,最短的大圆航线因此变得可行……西北航道 (NWP) 可以说是历史上最著名的潜在北极航运路线,无论是在历史上还是目前都具有最低的航行潜力,但在 2040 年2059 年期间将大幅开放。”

模型发现,对于从北美东部出发的航行,NWP 可能是本世纪中叶首选的航运路线,基本上允许在旺季 100% 的时间进行运输。该报告总结说

“简而言之,到本世纪中叶,NWP 9 月份的海冰状况已发生充分变化,以至于往返北美的跨北极航运通常可以利用该航线比 NSR 节省约 30% 的地理距离。”

这些显着的节省无疑将为几个国家利用新开辟的航运走廊提供巨大的动力。作者合理地推测,国际贸易和经济协议将不得不进行重大修订,以考虑到这种情况。此外,历史上最吸引人的航运路线的开通将导致因这种大规模的行星变化而不可避免地产生的无法预见的地缘政治后果。

Ashutosh Jogalekar is a chemist interested in the history, philosophy and sociology of science. He is fascinated by the logic of scientific discovery and by the interaction of science with public sentiments and policy. He blogs at The Curious Wavefunction and can be reached at curiouswavefunction@gmail.com.

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