我國北極航線航海保障能力建設研究*

韓佳霖 周翔宇 章文俊 楊 雪 韓 冰

一、引言

隨著全球氣候變暖和北極冰層的消退，北極部分航線已經實現了季節通航。作為連接亞歐美經濟活躍地區貿易往來的運輸捷徑及重要的全球能源通道，北極航線具有航程近、時間短和成本低等優點，這條“黃金航道”必將改變世界海運格局。

國務院于2018年1月發布了《中國的北極政策》白皮書，里面闡明了“中國的定位為‘近北極國家’，并且也是北極地區重要的‘利益攸關方’”[1]。要確保北極航線航行安全，離不開必要的航海圖書、航標導航、海上通信等航海保障服務?；诖耍私獗睒O航線的航海保障基本需求，并結合實際提出我國在具體領域可采取的切實策略，對于我國進一步參與北極航線的開發利用，參與北極事務，促進北極區域互聯互通，積極推動“冰上絲綢之路”建設有著重要意義。

二、北極航線發展現狀及我國北極航線航海保障需求

（一）北極航線地理范圍

北極航線，即北極航道，地理上的范圍劃分是指穿過北冰洋，其間連接太平洋與大西洋的海上航道。細分之后，北極航線可分為三條航線，如圖1、表1所示。相較于傳統的從北歐到東亞的海上航線，北極航線不僅有效縮短了航程與航時，還大大減少了船舶途經巴拿馬運河或蘇伊士運河或將遇到的非傳統安全威脅。

表1 北極三條航線詳情[2]

圖1 北極航線示意圖[2]

（二）北極航線通航近況

由于極地地區氣候惡劣，常年冰封，因此在全年中的大部分時間里，北極航道都不具備基本的通航條件，僅有7月到9月能夠在破冰船的協助下通航。近幾年來，全球氣候呈不斷變暖之勢，海冰隨之加速融化，加上各國不斷更新升級其自身的破冰技術和增強其北極航海保障服務能力，促使北極通航得到了極大的改善，全年的通航時間不斷延長。

20世紀30年代，東北航線首次開通并加以利用，由于其路線相比其他航道較直，通航條件相對較好，已進行了一定規?；纳虡I利用，現階段通航期可達5個月（每年7月至12月）。根據俄羅斯北方海航道信息中心（NSR）數據，2011年至2019年，北極東北航線貨運量從300萬t增至3 000萬t，2020年貨運量已超3 300萬t，2021年貨運量達 3 500萬t。2016年至2020年期間，共記錄617艘不同船舶，總注冊噸位（GRT）達到870余萬總噸，共計241個船東、27個不同船旗國船舶和28種船舶類型。

西北航線沿途地形復雜，海峽、島嶼多，航道存在暗礁、淺灘，通航時間3個月（每年7月至10月）。現階段西北航線未能形成規模性商業利用，只進行了試驗性貨運航行。

中央航線遠離大陸，且由于北冰洋中心海域被多年冰層覆蓋，冰厚密度高，現階段僅用于科考、旅游及軍事活動。

現代科學研究成果表明，相比世界上的其他區域，整個北極地區有更加明顯的變暖趨勢，具體表現為氣溫持續以2倍于全球平均氣溫的速度變暖，海冰面積更是以每10年10%的幅度銳減。有關國家和國際組織的衛星數據顯示，北冰洋地區海冰在過去 50 年間不斷減少，尤其過去20年里，這一趨勢不減反增，夏季海冰中的多年冰總量也出現了明顯的銳減。據此趨勢，科學家預測最早到2030年，北冰洋的季節性無冰現象將成為現實[3]。這意味著一年四季的任何時間，冰級為1A+的船舶都可實現在北極航線上航行。

（三）我國北極航線航海保障需求

《中國的北極政策》白皮書中明確表示：中國以“近北極國家”的“利益攸關方”為參與北極事務定位，以“尊重、合作、共贏、可持續”的原則參與北極治理。而對北極航線航海保障的貢獻是我國參與北極航運治理的重要著力點之一。

一方面，北極航線主要沿岸國均出臺了旨在增強航道基礎設施能力建設的相關戰略。俄羅斯在其《2035北方海航道戰略規劃》中明確提出重點發展港口基礎設施、水道測量、航海資料、助航標志、通信網絡等旨在增強北方海航道航海保障能力的內容。該規劃旨在提升北方海航道的競爭力，計劃到2030年之前將“北方海航道”沿線的運輸量增加9 000萬t。加拿大在其《北極和北方政策框架》中也提到了目前基礎設施的情況，明確表示在北極水域測繪、改善港口設施等方面需要進一步投資。這也成為我國參與北極航線開發的一個指向標。

另一方面，我國無論是參與東北航線的常態化運營，還是西北航線的科學考察，都需要充分的航海保障能力，以保障船舶及船員的安全。目前，沿岸國還不具備完備的北極水文資料，在北極的某些海域航標等助航設施缺失或損毀現象嚴重，通導設備在高緯地區能力減弱，這些都對我國開發與利用北極航線構成了阻礙。因此， 我國亟待建立海事航海保障系統，以利用職能優勢，協調整合國內資源，提早規劃、構建北冰洋航線的航海保障體系。結合中國商船北極航線航行需要，航海保障研究可側重于航行指南、極地海圖、海洋水文、氣象、海冰信息預報、船舶與人員導助航、通信服務等方面。

三、北極航線航海保障能力現狀分析

（一）北極航線航海保障服務能力的內容

航海保障服務能力的定義為能夠保證船舶在航線航行過程中最大安全度的一系列全面性保障性的服務能力。該能力具體包括航海文獻資料、海洋水文氣象信息服務、通導信息的播發、導助航設施等幾個方面。

考慮到北冰洋的特殊地理位置，可以分析出該地區的主要特點是高緯度、偏遠海域、極寒、強風暴、冰區航行困難和地磁環境復雜多變。雖然北極航道對船舶尺寸、噸位、吃水等條件不設限制，且部分水域已布設助航標志和無線電設施，但相比于其他地區面臨的困難仍更加嚴峻。困難的通航環境對船舶的航行提出了不小的挑戰，尤其是在船舶航行資料方面，如航海資料的精準度、導助航標志配置的合理性、衛星通信定位的準確度及安全信息播發的及時性等方面都提出了更高的要求。

（二）北極航線航海保障能力分析

1.航海文獻資料

（1）我國在2014年出版了《北極航行指南（東北航道）》（于2021年再版更新）后，于2015年又出版了《北極航行指南（西北航道）》。這兩本航行指南為我國船舶和海員提供了安全航行的基本資料保障[4]。需要指出的是，以上兩部航行指南除了包括極地環境的調研、氣候變化的應對與改善，還為將要在北極航線航行的船舶提供了航海保障相關的信息與服務。此外，還有《北極航海地圖集》（2015年）和《北極東北航道通信指南》（2017年）。

（2）海圖方面。目前未搜集到有效證據表明北極東北航道和西北航道配備了中文版的紙質海圖和電子海圖。東北航道白令海峽至挪威北部海域，海圖主要為俄版圖，比例尺為1：10萬至 1：350萬。海圖水深非常稀疏，甚至推薦航線附近水深也較為稀疏。西北航道則更多依賴美國、加拿大和丹麥版海圖。海圖序列方面，阿拉斯加北部、格陵蘭島西南部、加拿大本土沿海較為完整，但相比于常規水域，比例尺仍較小，存在大量未測區。水深數據年代較久，且主航道外多采用航跡或者單點水深。由于語言的不同，加之航海保障海圖信息涉及諸多如海圖坐標、磁差等專業用語，給我國航海人員在使用過程中造成了較大困擾[5]。而且，從世界范圍來看，對于北冰洋地區，只有大約9%的海域根據國際標準繪制了相應的航海地圖，大部分水域并未進行過探測，而在北緯75°以上的地區，當前并無海圖可供航行使用。

現有的航海圖書資料改正更新不及時，并且改正通告渠道不暢，絕大多數海圖數據來源年份為1941—1989年，陸域數據來源年份為1953—1992年[6]，年代久遠且更新滯后。北極地區航海圖書資料的難以獲取使我國對北極航線的自然環境、實際地理狀況信息掌握相對較少，難以為航行安全提供基礎性、必要性的保障。

2.助航標志及導助航設備適用性

（1）東北航道使用IALA A海上浮標系統，該浮標系統憑季節性布設，無法保證助航標志位置固定，同時沿岸助航標志的布設數量也相差較大，如巴倫支海、白海區域布設數量較大，而喀拉海、拉普捷夫海、東西伯利亞海和楚科奇海這些海域中僅有少量季節性航標導助航設施。另外，東北航道也面臨著沿岸航線多霧、能見度不高的挑戰，為有效應對，沿岸多設有霧號、雷達指向標、雷達應答器等音響航標或者雷達航標[7]。

（2）與東北航道密集的助航標志不同，西北航道的助航標志主要分布在重要的航道、岬角，數量較少，且多未設雷達應答器。在阿拉斯加以北沿岸并無航標布設，主要航標布設僅覆蓋了白令海峽以北較短距離的海域。阿留申群島北部的白令海沿岸，布設航標也主要服務于拖船和漁船。另外，阿留申島鏈的個別海域布設了用于服務地方和跨太平洋航運時中轉交通的航標。航行于西北航線的船舶如需獲取實時位置，主要依靠衛星定位[8]。

（3）傳統的航海儀器如電羅經、磁羅經等在北極水域高緯度和復雜的地磁環境下會出現偏差較大的問題。且北極地區尚未建立無線電定位系統，船舶航行期間更多還是依靠衛星導航。美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛星導航系統（GLONASS）、歐盟伽利略衛星導航系統（GSNS）、中國北斗衛星導航系統（BDS）這四大衛星導航系統現階段均可實現極地導航定位功能，其中GPS應用最為成熟。

3.海上通信及安全信息播發

受地表曲率及高緯度等因素的影響，北極航線通信一直是各國實施北極戰略的難題。在北極航行的船舶，一般很難保障遇險報警、船岸通信的正常使用。

（1）岸基通信。北極地區雖已建成基本的岸基通信基礎設施，但海岸電臺設備仍較少，僅分布在一些重點水域。2007年，IMO在北冰洋增加了5個 NAV/METAREA區域，在北極東北航道水域增加了XX、XXI區，協調國為俄羅斯，沿岸具備 MF/HF SSB、DSC等地面通信設施，增設了INMARSAT衛星通信和信息服務機構。東北航道沿線設置了VHF、MF、HF岸臺[9]，西北航道的重要水道如阿拉斯加東南部、白令海北部、格陵蘭島西南、斯瓦爾巴德等水域建設有VHF岸臺。受北極地區的特殊地磁環境影響，短波通信并不穩定，船舶通信信號質量不好。北極沿岸各國也在極力解決此問題，如建立電離層觀測站，船舶可根據電離層參數采取措施。

（2）衛星通信。北極地區的高緯度位置造成了高緯度衛星信號的覆蓋盲區，這就使得赤道上空靜止軌道通信衛星和北極的通信終端在實現信號實時傳輸方面困難巨大。鑒于北緯75°以上區域國際海事衛星通信系統（INMARSAT）無法覆蓋，美國銥星通信系統于2018年5月獲準開展全球海難與安全系統（GMDSS）服務作為通信設備在北極航行得以廣泛使用。我國北斗系統也在加快在全球海事領域的應用，在2018年的IMO MSC 99次會議上，我國提交了將北斗短報文服務作為GMDSS服務提供方的申請，在2020年1月IMO NCSR 7次會議上通過了加入GMDSS預評估提案，由國際移動衛星組織（IMSO）開展相關的技術與運營評估。之后，北斗短報文服務系統成功通過了IMSO的評估，于2022年11月獲得IMO的認可。未來北斗系統將為高緯度通信提供更多方案。

四、北極航線航海保障建設方向及舉措

航海保障能力不足已成為提升北極航線通航能力的“卡脖子”問題。北極航線航海保障建設有其復雜性、系統性和綜合性，對資金、技術裝備要求、人才培訓等各方面基礎需求都有很高要求，同時也要考慮到北極特殊的地緣政治，找準突破口和著力點。

1.加強基礎設施建設

通過與“冰上絲綢之路”國家深度合作，加強與北極沿岸國的溝通協作，從財力、物資、技術等方面給予港口基礎設施支持，推進北極地區Loran/Chayka（羅蘭/恰卡）導助航系統、AIS系統、海道測量、海岸電臺等基礎設施建設，更好地助力北極航線航海保障基礎設施共建。

2.加強北斗系統的應用

隨著我國北斗三號全球衛星導航系統開通，繼續秉承“中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的發展理念深化發展北斗功能。充分發揮北斗短報文通信等技術的應用，為北極航行提供更加及時準確的海洋氣象、航行通告等信息服務。

3.深化國際合作

充分利用各類海事組織和地區組織，加快促進北極航線航海保障工作國際合作的發展。重視涉及北極航海保障事務的國際組織，如國際海事組織（IMO）、國際航標協會（IALA）、國際海道測量組織（IHO）、國際電信聯盟（ITU）等，密切關注相關組織涉北極航海保障方面工作的優先項，結合我國實際貢獻更優的中國方案。與其他域外國家一道，共同參與北極航海保障相關議程和標準制定，體現北極航道使用國的訴求。加強中國在參與極地治理中，與國際相關方在航海保障關鍵技術和核心裝備領域的研發和合作，積極參與北極通航環境觀測科考活動，推動我國在北極水域包括航海圖書資料、水文氣象、人文環境等多領域的建設。

4.構建國內北極航海保障體系

整合國內涉北極研究機構、企事業單位，在船舶助航、船舶通導、氣象預報等方面合力構建統一的北極航線航海保障平臺，以達到信息共享，及時為船舶提供動態信息服務。構建國家北極航海保障體系，應立足加強對遠程航行的技術支持。海道測量應繼續鞏固關于衛星遙感技術方面的科研成果，鼓勵我國船舶參與水深測量，開展對北極沿岸環境監測和航道水深等數據的普查，并建立水深測量數據共享。航海文獻資料應豐富北極航海圖書產品類型及加強數據資料更新。海上通信方面通過隨船測試，推動東西兩端北極航道短波通信建設。建設適應北極測量科考和遇險救助專用船舶，具備實施北極測量、考察通航環境及惡劣環境下的應急救援能力。

五、結語

隨著北極航道通航條件的逐年改善和通航時間的逐漸延長，通航船舶的數量顯著增加，北極地區的航海保障基礎設施卻仍處于落后、能力不足甚至缺漏的狀態，這將成為限制北極航道通航能力提升的最大瓶頸。北極航道航海保障建設工作也是我國積極參與北極事務的重要內容之一，是我國“認識北極、保護北極、利用北極和參與治理北極”政策措施的具體實踐。我國作為一個負責任的海洋大國，也是北極理事會觀察員國家，應及時構建完善北極航線的航海保障體系，為我國船舶的北極安全航行提供更加準確、精細化的助航服務，保障北極通行船舶航行安全。