北極東北航道船舶通行現(xiàn)狀及航海保障能力分析

丁克茂　劉雷　衛(wèi)國(guó)兵

摘要：本文統(tǒng)計(jì)分析了多年來(lái)北冰洋氣溫、海冰變化趨勢(shì)和2016年北極東北航道船舶通行情況，結(jié)合中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)“祥云口”輪航行實(shí)踐資料，對(duì)東北航道沿線航海保障能力進(jìn)行了深入分析，并提出了我國(guó)北極航行航海保障體系建設(shè)的建議。

關(guān)鍵詞：北極 東北航道 船舶通行 航海保障

0 前言

北極航道是連接大西洋和太平洋間的海上捷徑，也是聯(lián)系亞、歐、北美三大洲的最短航道，同時(shí)北極區(qū)域岸線曲折、島嶼眾多，蘊(yùn)含著豐富的自然和礦產(chǎn)資源，世界各海洋大國(guó)紛紛將目光投向北極。

北極航道可以分為東北航道、西北航道、中央航道。相對(duì)而言，東北航道具有更為完善和齊全的通航基礎(chǔ)設(shè)施，如俄羅斯提供的世界上最大規(guī)模的破冰船隊(duì)、歷史悠久的沿途港口，俄羅斯北方海航道（東北航道的一部分）的航運(yùn)安全管理體系已經(jīng)較為成熟，提供的航道冰情和地理環(huán)境信息相對(duì)也更為詳盡。按照北極理事會(huì)工作報(bào)告的定義，東北航道是指西起冰島，經(jīng)歐亞大陸北方海沿海，穿過(guò)白令海峽，連接?xùn)|北亞的航線。東北航道俄羅斯沿線航段俄羅斯人稱其為“北方海航道”，從普羅維杰尼亞引航點(diǎn)開(kāi)始至摩爾曼斯克引航點(diǎn)結(jié)束，全程約2 936海里。北方海航段由于高寒高緯，冰情也最為復(fù)雜，所以東北航道整體全線通航主要取決于北方海航段。同時(shí)，受冰情及其年際變化影響，東北航道沒(méi)有固定的航線和明確的通航起止時(shí)間。

1 2016年?yáng)|北航道氣候及航運(yùn)統(tǒng)計(jì)

2016年北極地區(qū)氣溫繼續(xù)以2倍于全球平均升溫幅度的速度上升， 2016年9月，北極平均氣溫達(dá)到自1900年以來(lái)的最高值，同時(shí)創(chuàng)下多月（1月、2月、10月和11月）氣溫歷史記錄。2016年夏末，北極海冰覆蓋面積成為繼2012年之后的第二低值（自1979年有衛(wèi)星監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)），與2007年大體相當(dāng)。9月10日衛(wèi)星監(jiān)測(cè)北極海冰面積約414萬(wàn)平方公里，多年期海冰面積明顯減少。1979年至2017年北冰洋海冰面積日變化曲線如圖1-1。

根據(jù)俄羅斯北方海航道管理局的數(shù)據(jù)，2016年航行在俄羅斯北方海航道上的船舶達(dá)到297艘，合計(jì)1 705航次，如圖1-2所示。與2015年相比，北方海航道貨物運(yùn)輸量增長(zhǎng)35%，達(dá)到7 265 700噸。

297艘船舶中有190艘為俄羅斯旗，其余107艘非俄羅斯旗船舶來(lái)自世界24個(gè)國(guó)家，船舶噸位、冰級(jí)、船長(zhǎng)、吃水等基本情況見(jiàn)圖1-4，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示船舶最大噸位約5萬(wàn)噸，吃水10.8米，為來(lái)自中國(guó)中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)的“天禧”輪。1 705個(gè)航次中，來(lái)自亞洲港口36航次，俄羅斯遠(yuǎn)東港口46航次，均達(dá)到歷史最高值。因?yàn)閬嗰R爾LNG項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)建設(shè)，薩貝塔港成為2016年?yáng)|北航道沿線最繁忙的港口。2016年，北方海航道冬季通行494航次，夏季（7月1日-11月31）通行1 211航次，月度航行統(tǒng)計(jì)見(jiàn)圖1-3。

2 中國(guó)商船北極東北航道航行實(shí)踐

2013年8月27日至9月3日，我國(guó)中遠(yuǎn)集團(tuán)的“永盛”輪在2名引航員幫助下，由破冰船單獨(dú)護(hù)航成功通過(guò)俄羅斯北方海航道，到達(dá)新地島北部，成為中國(guó)歷史上第一艘穿越東北航道到達(dá)歐洲的商船；2015年7月底至9月底，“永盛”輪再航北極，并成功實(shí)現(xiàn)雙向通行；2016年中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)利用北極東北航道夏季航行窗口期7月底至9月底實(shí)施“永盛+”項(xiàng)目，“永盛”、“夏之遠(yuǎn)6”、“天禧”、“祥和口”、“祥云口”等5艘船舶成功通過(guò)北極東北航道，其中除“永盛”輪外其余船舶均為非冰級(jí)船舶，“永盛”輪再次實(shí)現(xiàn)雙向通過(guò)。2016年中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)北極東北航道航行情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2-1。

東北航道開(kāi)通對(duì)于連接我國(guó)北方港口和歐洲尤其是北歐港口，經(jīng)濟(jì)性極為顯著，節(jié)省路途達(dá)40%以上。初步測(cè)算，2016年中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)的6艘次船舶較走傳統(tǒng)航線合計(jì)共節(jié)省航程32 137海里，節(jié)省航行時(shí)間108天，節(jié)約燃油4 077噸。航程和航行時(shí)間的節(jié)約，不僅可以節(jié)省船舶燃料費(fèi)用、過(guò)運(yùn)河費(fèi)用、保安費(fèi)用、人員費(fèi)用和船舶損耗等各類費(fèi)用，降低企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本，同時(shí)也大大減少了船舶燃油消耗和二氧化碳排放，能夠提高能源效率、減少環(huán)境污染。

3 北極東北航道沿線航海保障能力考察與分析

盡管北極東北航道航運(yùn)已初具規(guī)模，國(guó)內(nèi)航運(yùn)企業(yè)在通航窗口期基本實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化運(yùn)營(yíng)，但是受北極地緣政治、高緯高寒地理氣候條件影響，極地航行仍然面臨著傳統(tǒng)航線所不存在的限制。在航海圖書(shū)資料、導(dǎo)助航標(biāo)志、通信及安全信息播發(fā)等方面對(duì)航海保障工作提出了更高的要求。本文作者根據(jù)2016年中遠(yuǎn)航運(yùn)“祥云口”輪航行資料，重點(diǎn)對(duì)北極東北航道航海保障資源現(xiàn)狀開(kāi)展了考察和分析。“祥云口”輪航跡線如圖3-1所示，2016年8月31日自青島朝連島外錨地出發(fā)，9月13年通過(guò)白令海峽進(jìn)入東北航道，9月21日到達(dá)目的港薩貝塔港，9月25日完成卸載任務(wù)后繼續(xù)西行，9月30日經(jīng)挪威海進(jìn)入被大西洋，經(jīng)地中海、蘇伊士運(yùn)河、印度洋馬六甲海峽，再次回到青島港。本航次“祥云口”輪北方海航道航行期間為北極冰況最好的時(shí)間，航線取道德朗海峽、桑尼科夫海峽、維利基茨基海峽、新地島北端（熱拉尼亞角），最高緯度北緯77度46分，航線最淺水深14.4米，位于桑尼科夫海峽東側(cè)入口處。

3.1 東北航道海圖現(xiàn)勢(shì)性及精度分析

（1）東北航道航海圖書(shū)資料較為匱乏、現(xiàn)勢(shì)性較差。“祥云口”輪航行期間主要使用俄版海圖，墨卡托投影，坐標(biāo)系統(tǒng)為Pulvoko 1942（航海用圖等同于WGS-84），深度基準(zhǔn)面采用平均海面，比例尺1：100000至1：3 500 000，絕大多數(shù)海圖數(shù)據(jù)來(lái)源年份較為久遠(yuǎn)，海域數(shù)據(jù)來(lái)源年份大部分為1941～1989年，陸域數(shù)據(jù)來(lái)源年份為1953～1992年，圖3-1中磁差的測(cè)量年份為1990～2016年。

（2）部分海圖水深非常稀疏，甚至推薦航線附近水深也較為稀疏?！跋樵瓶凇陛啽狈胶：降篮叫衅陂g，利用船載測(cè)深儀（FURUNO FE-700）全程比較海圖水深。經(jīng)比較，大部分實(shí)測(cè)水深比海圖水深偏深約0.3～5.0 m，有少量實(shí)測(cè)水深比海圖水深偏淺。其中水深≤20 m比對(duì)點(diǎn)180個(gè)，大部分實(shí)測(cè)水深比海圖水深偏深0.0至2.4 m，有少量實(shí)測(cè)水深比海圖水深略偏淺，偏淺最大值0.4 m。水深差值偏深最大值為12.9 m，圖上水深20 m，實(shí)測(cè)水深32.9 m，位于德朗海峽處，附近水深變化梯度較大。從比較結(jié)果看，海圖水深較為準(zhǔn)確。endprint

3.2 導(dǎo)助航設(shè)備適用性和助航標(biāo)志配布情況分析

（1）北極東北航道航行期間，美國(guó)GPS系統(tǒng)同步觀測(cè)衛(wèi)星個(gè)數(shù)8-10顆，滿足北極東北航道船舶航行要求，我國(guó)BDS（北斗）系統(tǒng)同步觀測(cè)衛(wèi)星個(gè)數(shù)0-3顆，現(xiàn)階段尚無(wú)法在北極東北航道水域提供相應(yīng)的導(dǎo)航、定位和通信服務(wù)。

（2）本航次，磁羅經(jīng)定向誤差在東西伯利亞海、拉普捷夫海、喀拉海超過(guò)10度，巴倫支海誤差超過(guò)5度，最大誤差出現(xiàn)在維利基茨基西口附近，達(dá)到近60度，磁羅經(jīng)在北極東北航道水域完全不可用。電羅經(jīng)和GPS光纖羅經(jīng)互差絕大多數(shù)小于5度，最大互差為6.3度，可認(rèn)為電羅經(jīng)基本滿足80N以下水域的指向要求。GPS光纖羅經(jīng)全程定向精度穩(wěn)定可靠。

（3）東北航道岸線航標(biāo)分布數(shù)量差別很大。巴倫支海、白海航標(biāo)數(shù)量最大，喀拉海其次，拉普捷夫海、東西伯利亞海和楚科奇海只有少量季節(jié)性航標(biāo)，且航標(biāo)損毀情況比較嚴(yán)重。東北航道沿線航標(biāo)多設(shè)有雷達(dá)反射器、雷達(dá)應(yīng)答器或霧號(hào)，有助于船舶導(dǎo)航和航行安全。

3.3 通信和安全信息播發(fā)情況分析

（1）2007年國(guó)際海事組織在北冰洋增加了5個(gè)NAV/METAREA區(qū)域，北極東北航道水域 XX、XXI區(qū)協(xié)調(diào)國(guó)為俄羅斯，沿岸具備MF/HF SSB、DSC等地面通訊設(shè)施，以及INMARSAT衛(wèi)星通信和信息服務(wù)機(jī)構(gòu)。東北航道航行過(guò)程中，“祥云口”輪通過(guò)INMARSAT-C接收來(lái)自俄羅斯南北極研究中心的EGC信息，通過(guò)518kHz NAVTEX接收來(lái)自季克西（Q，518KHz，300NM）海岸電臺(tái)發(fā)布的海洋氣象、海冰信息。海岸電臺(tái)服務(wù)時(shí)間和內(nèi)容與航海圖書(shū)資料刊載信息存在一定差異。INMARSAT-C自75N左右出現(xiàn)信號(hào)失鎖現(xiàn)象，518kHz NAVTEX作用距離受限。另外根據(jù)“祥云口”輪與國(guó)內(nèi)天津、上海、廣州HF SSB語(yǔ)音和DSC報(bào)文測(cè)試，表明通過(guò)高頻與國(guó)內(nèi)海岸電臺(tái)通信在北極地區(qū)可靠程度較低，不能夠作為可靠的通信手段。

（2）銥星通信系統(tǒng)作為一種非GMDSS通信設(shè)備在裝個(gè)航行過(guò)程中信號(hào)穩(wěn)定，盡管通話質(zhì)量時(shí)有不佳，但其不受地球緯度限制，是北極東北航道航行必備的通信手段。

3.4北極東北航道氣象導(dǎo)航服務(wù)情況

（1）東北航道冰情信息主要來(lái)源于海上觀測(cè)站、破冰船和水面飛行器，“祥云口”輪本航次的海上氣象信息除來(lái)源于沿岸國(guó)海上安全信息外，中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)自日本氣象新聞公司（WNI）、國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心購(gòu)買(mǎi)或定制了氣象導(dǎo)航服務(wù)。WNI公司氣象信息主要包括風(fēng)、浪、氣壓、海霧等信息，每天更新兩次；國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心負(fù)責(zé)提供冰情信息和海洋氣象信息，每天更新一期，其冰情來(lái)源于AMSR-2遙感衛(wèi)星和MODIS可見(jiàn)光觀測(cè)衛(wèi)星，AMSR-2遙感衛(wèi)星分辨率為12.5km×12.5km，MODIS可見(jiàn)光分辨率為250m×250m。

（2）實(shí)際比對(duì)發(fā)現(xiàn)，日本W(wǎng)NI公司和中國(guó)國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心提供的海洋氣象預(yù)報(bào)、海冰冰情信息等可信度較高。其中，海冰信息為大尺度信息，只提供了海冰邊界或浮冰的大體位置。航行過(guò)程中未收到浮冰漂移速度、方向以及海冰消融、生成速度等冰情預(yù)報(bào)信息?，F(xiàn)階段，沿岸國(guó)引航、破冰船助航是安全通過(guò)北極東北航道關(guān)鍵水域的最有效方式。

4 結(jié)論和建議

北極東北航道是連接歐、亞大陸的海上黃金走廊，伴隨氣候持續(xù)變暖，夏季通航期已初步具備了規(guī)?；?、常態(tài)化運(yùn)營(yíng)的條件。我國(guó)航運(yùn)、海事航保組織參與北極東北航道的開(kāi)發(fā)，有利于實(shí)現(xiàn)海上絲綢之路向北極冰雪絲綢之路延伸，是“海洋強(qiáng)國(guó)”、“一帶一路”等國(guó)家戰(zhàn)略的具體舉措。受地緣政治、氣候地理?xiàng)l件限制，東北航道航海圖書(shū)資料、導(dǎo)助航標(biāo)志、通信及安全信息播發(fā)等航海保障資源尚不健全。

作為海洋大國(guó)，我國(guó)應(yīng)及早規(guī)劃、構(gòu)建北極航線的航海保障體系，為中國(guó)商船提供及時(shí)準(zhǔn)確可靠的安全保障。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)與俄羅斯等北極沿岸國(guó)溝通合作，簽訂北極航海保障協(xié)議，實(shí)現(xiàn)航海保障數(shù)據(jù)的交換和共享。海事航保組織應(yīng)協(xié)調(diào)整合國(guó)內(nèi)資源，結(jié)合中國(guó)商船北極東北航道航行需要，建立北極航行航海保障服務(wù)體系，開(kāi)展航行指南、極地海圖、海洋水文、氣象、海冰信息預(yù)報(bào)、船舶與人員導(dǎo)助航、通信協(xié)調(diào)等服務(wù)。建立北極安全信息服務(wù)協(xié)調(diào)機(jī)制，使海岸電臺(tái)具備北極航線安全信息服務(wù)能力，拓寬氣象、冰情、航警信息獲取渠道，為北極航線船舶提供當(dāng)?shù)乇椤庀蟮刃畔?，尤其是航線的精細(xì)化安全信息服務(wù)，進(jìn)一步保障北極通行船舶的航行安全。

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