9月27日，順利完成北冰洋各項考察任務(wù)的“雪龍2”號極地科考破冰船，緩緩靠泊位于長(cháng)江入海口的中國極地考察國內基地碼頭，標志著(zhù)中國第13次北冰洋科學(xué)考察圓滿(mǎn)結束。我國于1999年依托“雪龍”號執行了首次大規模北極科學(xué)考察任務(wù)，24年來(lái)，已陸續開(kāi)展了13次北冰洋科學(xué)考察和19個(gè)年度的北極黃河站科考，在綜合考察研究、觀(guān)測平臺建設和國際科技合作等方面取得了顯著(zhù)成果，進(jìn)一步提升了我國北極科學(xué)研究水平和創(chuàng )新能力，以及在國際北極事務(wù)中的影響力。

在北極加克洋中脊作業(yè)期間，科考隊員正在利用脫鉤回收海底地震儀。中國極地研究中心供圖

北極具有重要的科研價(jià)值

提起北極，大家一定會(huì )在第一時(shí)間聯(lián)想到地球上最大的肉食性動(dòng)物——北極熊。它是北冰洋的霸主，習慣在無(wú)垠的海冰蓋上游蕩、獵食。我們在進(jìn)行北極科考時(shí)，就很有可能遇見(jiàn)它們。此外，大家還能想到什么？我國為什么要組織開(kāi)展大規模的北極科學(xué)考察呢？那是因為北極具有重要的科研價(jià)值。研究北極可以強化我們對北極的科學(xué)認知，服務(wù)于極地保護和利用。

北極科學(xué)考察可以深刻了解全球氣候變化。北極是地球的冷源之一，冷源出了問(wèn)題，就會(huì )影響到全球天氣和氣候系統。北極地區同時(shí)也是全球氣候變化的敏感區，其升溫是地球其他地區的2倍以上。北極升溫會(huì )造成海冰面積減少，導致北冰洋吸收更多熱量，進(jìn)一步加劇海冰融化，從而產(chǎn)生變暖的“放大”效應。通過(guò)北極科考，可以獲取北極氣候變化的第一手觀(guān)測資料，更準確地預測北極氣候變化趨勢以及對我國氣候環(huán)境的影響。

北極科學(xué)考察可以促進(jìn)我國的北極利用。北極航道是指穿越北冰洋、連接太平洋和大西洋的海上通道，它可以極大縮短我國至歐洲的航運距離，降低航運成本，但航行受海冰環(huán)境等制約。通過(guò)北極科考，可以掌握航道氣象、海流和海冰等關(guān)鍵要素的第一手資料，為我國北極航道利用提供預報服務(wù)。通過(guò)考察，也可以獲取諸如極端微生物用于特殊活性物質(zhì)的提取。如低溫活性酶可用于洗衣產(chǎn)品，使得產(chǎn)品在冬季不用熱水也可以取得與夏季同樣的去污效果。

北極科學(xué)考察可以更好預測生態(tài)環(huán)境變化。全球變暖會(huì )對全球的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生深遠影響，如珊瑚礁白化、部分物種滅絕、新物種入侵等，而北極地區也出現了大陸地區加速“綠化”、亞北極種類(lèi)北移等顯著(zhù)變化。通過(guò)現場(chǎng)科學(xué)考察，可以系統掌握北極生態(tài)系統特征并預測潛在變化，為北極熊等關(guān)鍵物種的保護提供科學(xué)依據。與此同時(shí)，由于北極升溫是全球平均升溫的2倍以上，開(kāi)展北極科學(xué)考察，也可以為全球升溫背景下全球其他地區生態(tài)系統的未來(lái)變化趨勢提供參考。

在北極冰站作業(yè)期間，科考隊員正在為布放冰基海洋剖面浮標做準備。中國極地研究中心供圖

北極科學(xué)考察有助于提升我國特種裝備研發(fā)水平。北冰洋考察需要借助大型科考破冰船以及可供極端環(huán)境使用的特種裝備。通過(guò)現場(chǎng)海冰類(lèi)型、厚度和強度調查，可以為破冰船破冰參數的設定提供科學(xué)依據。通過(guò)對冰基浮標、冰下潛航器等研發(fā)裝備的現場(chǎng)試驗和應用，不僅提升了我國自主研發(fā)極端裝備的能力，同時(shí)為我國北極科學(xué)考察的無(wú)人化觀(guān)測提供了新的手段。北極科學(xué)考察也可以促進(jìn)國際北極合作，有助于構建北極科考網(wǎng)絡(luò )、加深國際社會(huì )對北極的認知、推動(dòng)全球科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

總的來(lái)說(shuō)，北極科學(xué)考察不僅有助于我們更好地了解全球氣候變化的趨勢和規律，保護北極生態(tài)環(huán)境，還能推動(dòng)科學(xué)研究的發(fā)展和國際合作，為構建人類(lèi)命運共同體作出貢獻。

中國北極科考成果豐碩

我國迄今共組織了13次北冰洋科考和19個(gè)年度的北極黃河站科考，2010年中國第4次北極科考部分隊員乘直升機到達北極點(diǎn)進(jìn)行科考，2012年中國第5次北極科考“雪龍”號試航東北航道，2017年中國第8次北極科考實(shí)施了環(huán)北冰洋科考，“雪龍”號穿越中央航道并試航西北航道，2023年中國第13次北極科考，“雪龍2”號到達北極點(diǎn)開(kāi)展科學(xué)考察，在北極大氣、海冰、海洋、冰川、生物、地質(zhì)、地球物理、空間物理等領(lǐng)域取得了一系列科學(xué)考察成果。

對氣候變化的認知不斷深入。我國自主研發(fā)了海冰漂流氣象站、海冰物質(zhì)平衡浮標、海冰無(wú)人冰站觀(guān)測系統等一系列冰基自動(dòng)化觀(guān)測設備，開(kāi)展了長(cháng)期連續的北冰洋中央區無(wú)人值守觀(guān)測，并作為主要參與國參加了迄今最大的北冰洋中央區國際合作項目——“北極氣候多學(xué)科漂流冰站觀(guān)測計劃”的現場(chǎng)觀(guān)測，從不同時(shí)空尺度揭示了北極海冰的變化機制。研究同時(shí)揭示了近30年來(lái)，北冰洋大西洋扇區靠歐亞大陸一側海域發(fā)生了顯著(zhù)的“大西洋化”現象，而這些海域海冰的減少，會(huì )給我國東北地區帶來(lái)濕冷的天氣。

促進(jìn)了北極航道的實(shí)質(zhì)性利用。中國第5次和第8次北極科學(xué)考察依托號試航了北極所有三條航道——東北航道、西北航道和中央航道，獲取了現場(chǎng)天氣、海冰和海洋第一手資料，為航道商業(yè)利用奠定了基礎，“雪龍”號也由此成為我國唯一一艘試航北極三條航道的船舶。在“雪龍”號試航東北航道后，2013年，我國中遠海運特種運輸股份有限公司的商船實(shí)現東北航道首航。通過(guò)現場(chǎng)調查和模式驗證，我國自主研發(fā)了北極航道氣象和海冰預測模型并業(yè)務(wù)化運行。截至2022年，已為我國56個(gè)東北航道商業(yè)航次提供氣象和海冰預報服務(wù)。

生態(tài)環(huán)境研究取得重要突破。隨著(zhù)人為排放二氧化碳的增加，大氣二氧化碳濃度增加導致海洋吸收更多的二氧化碳，在一定程度上減緩了溫室效應。但海水中溶解的二氧化碳增加會(huì )導致海水變“酸”，即“海洋酸化”。海洋酸化會(huì )影響很多海洋生物、特別是貝類(lèi)，導致其外殼變薄、變脆，影響其生存。我國科學(xué)家利用“雪龍”號等考察船的走航觀(guān)測資料，發(fā)現由于北極升溫導致海冰消退，北冰洋更容易吸收大氣二氧化碳，其酸化速率遠高于其他大洋，居全球首位。通過(guò)北冰洋航次考察，我國基本掌握了北冰洋、特別是太平洋扇區的生態(tài)環(huán)境特征及其變化趨勢。

空間環(huán)境觀(guān)測形成規模。兩極是太陽(yáng)高能帶電粒子進(jìn)入地球大氣層的窗口，最直觀(guān)的體現就是在高緯度地區夜空出現的絢麗多彩極光，就是太陽(yáng)高能粒子與高層大氣中的原子碰撞造成的發(fā)光現象。太陽(yáng)高能粒子不僅會(huì )影響地面無(wú)線(xiàn)電通信，還會(huì )影響地球磁場(chǎng)，導致磁針無(wú)法準確指向。我國在北極黃河站建成了首套極光多波段同步觀(guān)測系統，實(shí)現從可見(jiàn)光、無(wú)線(xiàn)電頻段對極光開(kāi)展觀(guān)測。研究發(fā)現了4種不同形態(tài)的日側極光（日側高緯地區的極光），系統掌握了其光譜、形態(tài)和運動(dòng)特征，揭示了日側極光的南北不對稱(chēng)性和晨昏不對稱(chēng)性。

國際合作不斷深化。1996年，中國成為國際北極科學(xué)委員會(huì )成員國；2004年7月28日，坐落于斯瓦爾巴群島的中國北極黃河站正式啟用；2005年，中國成功承辦了北極科學(xué)高峰周會(huì )議，開(kāi)亞洲國家承辦之先河；2013年，中國成為北極理事會(huì )正式觀(guān)察員國；2018年10月18日，中國和冰島共建的中－冰北極科學(xué)考察站正式運行。我國牽頭實(shí)施了“國際北冰洋洋中脊聯(lián)合探測”等國際合作計劃，與俄羅斯合作開(kāi)展了東西伯利亞海聯(lián)合調查，并與美國、加拿大、俄羅斯、芬蘭等多國開(kāi)展了國際合作考察和科學(xué)研究。

中國第13次北冰洋考察載譽(yù)歸來(lái)

中國第13次北冰洋考察隊由來(lái)自自然資源部、中國科學(xué)院、教育部等29家單位的99名考察隊員（其中外籍隊員5名）組成，搭乘“雪龍2”號于2023年7月12日從上海出發(fā)，主航線(xiàn)為上海－楚科奇海作業(yè)區－加克洋中脊作業(yè)區－北極點(diǎn)區域－加克洋中脊作業(yè)區－楚科奇海作業(yè)區－上海，總航程1．5萬(wàn)余海里，歷時(shí)79天，于2023年9月27日返回上海。

考察隊在中北冰洋太平洋扇區、加克洋中脊和北極點(diǎn)區域開(kāi)展為期49天的長(cháng)期業(yè)務(wù)化觀(guān)監測、地質(zhì)與地球物理調查、國家五大類(lèi)科技計劃項目和國際合作項目等科考作業(yè)，圓滿(mǎn)完成各項科考任務(wù)。本航次我國科考船首次抵達北極點(diǎn)開(kāi)展冰站調查和海洋綜合調查作業(yè)，填補了在該區域調查數據的空白；首次開(kāi)展了中層魚(yú)調查，獲取了喬式珍燈魚(yú)等魚(yú)類(lèi)樣品；中泰在北冰洋首次開(kāi)展合作，就新興污染物——微塑料（直徑小于5毫米的塑料顆粒）在大氣、海洋和沉積物中的分布及來(lái)源開(kāi)展調查研究；中俄在加克洋中脊開(kāi)展地球物理綜合調查，就深部地殼結構、巖漿作用和地球動(dòng)力學(xué)等方面開(kāi)展合作研究。

本次考察應用了諸多新的技術(shù)裝備，極大提升了觀(guān)測效率，如首次在北冰洋布放自主研發(fā)海冰內應力浮標1套，海冰光學(xué)剖面浮標1套，為海冰模式的優(yōu)化發(fā)展提供觀(guān)測支持；首次應用深度學(xué)習方法實(shí)現海冰厚度的無(wú)人化智能觀(guān)測，首次利用多波段合成孔徑雷達（SAR）開(kāi)展海冰走航和機載觀(guān)測，為北極海冰現場(chǎng)考察提供新的觀(guān)測手段；首次應用海底著(zhù)陸器獲取長(cháng)時(shí)連續的高分辨率海底生態(tài)環(huán)境信息，為北極快速變化背景下北冰洋生態(tài)系統響應提供科學(xué)數據支撐。

作為北極事務(wù)的重要利益攸關(guān)方，中國一直是北極事務(wù)的積極參與者、建設者和貢獻者，努力為提高北極科學(xué)研究水平貢獻力量。通過(guò)多年北極考察，基本掌握了北極環(huán)境特征和變化規律。但北極變化存在加速的趨勢，我們的北極科考強度和研究深度均有待加強。未來(lái)，中國將進(jìn)一步加強北極科考，大力發(fā)展無(wú)人值守長(cháng)期觀(guān)測裝備獲取數據，并與有關(guān)各方一道，積極應對北極變化帶來(lái)的挑戰，為提高北極認識水平、促進(jìn)北極生態(tài)環(huán)境保護和國民經(jīng)濟可持續發(fā)展作出積極貢獻。