我国北极航线航海保障能力建设研究*

韩佳霖 周翔宇 章文俊 杨 雪 韩 冰

一、引言

随着全球气候变暖和北极冰层的消退，北极部分航线已经实现了季节通航。作为连接亚欧美经济活跃地区贸易往来的运输捷径及重要的全球能源通道，北极航线具有航程近、时间短和成本低等优点，这条“黄金航道”必将改变世界海运格局。

国务院于2018年1月发布了《中国的北极政策》白皮书，里面阐明了“中国的定位为‘近北极国家’，并且也是北极地区重要的‘利益攸关方’”[1]。要确保北极航线航行安全，离不开必要的航海图书、航标导航、海上通信等航海保障服务。基于此，了解北极航线的航海保障基本需求，并结合实际提出我国在具体领域可采取的切实策略，对于我国进一步参与北极航线的开发利用，参与北极事务，促进北极区域互联互通，积极推动“冰上丝绸之路”建设有着重要意义。

二、北极航线发展现状及我国北极航线航海保障需求

（一）北极航线地理范围

北极航线，即北极航道，地理上的范围划分是指穿过北冰洋，其间连接太平洋与大西洋的海上航道。细分之后，北极航线可分为三条航线，如图1、表1所示。相较于传统的从北欧到东亚的海上航线，北极航线不仅有效缩短了航程与航时，还大大减少了船舶途经巴拿马运河或苏伊士运河或将遇到的非传统安全威胁。

表1 北极三条航线详情[2]

图1 北极航线示意图[2]

（二）北极航线通航近况

由于极地地区气候恶劣，常年冰封，因此在全年中的大部分时间里，北极航道都不具备基本的通航条件，仅有7月到9月能够在破冰船的协助下通航。近几年来，全球气候呈不断变暖之势，海冰随之加速融化，加上各国不断更新升级其自身的破冰技术和增强其北极航海保障服务能力，促使北极通航得到了极大的改善，全年的通航时间不断延长。

20世纪30年代，东北航线首次开通并加以利用，由于其路线相比其他航道较直，通航条件相对较好，已进行了一定规模化的商业利用，现阶段通航期可达5个月（每年7月至12月）。根据俄罗斯北方海航道信息中心（NSR）数据，2011年至2019年，北极东北航线货运量从300万t增至3 000万t，2020年货运量已超3 300万t，2021年货运量达 3 500万t。2016年至2020年期间，共记录617艘不同船舶，总注册吨位（GRT）达到870余万总吨，共计241个船东、27个不同船旗国船舶和28种船舶类型。

西北航线沿途地形复杂，海峡、岛屿多，航道存在暗礁、浅滩，通航时间3个月（每年7月至10月）。现阶段西北航线未能形成规模性商业利用，只进行了试验性货运航行。

中央航线远离大陆，且由于北冰洋中心海域被多年冰层覆盖，冰厚密度高，现阶段仅用于科考、旅游及军事活动。

现代科学研究成果表明，相比世界上的其他区域，整个北极地区有更加明显的变暖趋势，具体表现为气温持续以2倍于全球平均气温的速度变暖，海冰面积更是以每10年10%的幅度锐减。有关国家和国际组织的卫星数据显示，北冰洋地区海冰在过去 50 年间不断减少，尤其过去20年里，这一趋势不减反增，夏季海冰中的多年冰总量也出现了明显的锐减。据此趋势，科学家预测最早到2030年，北冰洋的季节性无冰现象将成为现实[3]。这意味着一年四季的任何时间，冰级为1A+的船舶都可实现在北极航线上航行。

（三）我国北极航线航海保障需求

《中国的北极政策》白皮书中明确表示：中国以“近北极国家”的“利益攸关方”为参与北极事务定位，以“尊重、合作、共赢、可持续”的原则参与北极治理。而对北极航线航海保障的贡献是我国参与北极航运治理的重要着力点之一。

一方面，北极航线主要沿岸国均出台了旨在增强航道基础设施能力建设的相关战略。俄罗斯在其《2035北方海航道战略规划》中明确提出重点发展港口基础设施、水道测量、航海资料、助航标志、通信网络等旨在增强北方海航道航海保障能力的内容。该规划旨在提升北方海航道的竞争力，计划到2030年之前将“北方海航道”沿线的运输量增加9 000万t。加拿大在其《北极和北方政策框架》中也提到了目前基础设施的情况，明确表示在北极水域测绘、改善港口设施等方面需要进一步投资。这也成为我国参与北极航线开发的一个指向标。

另一方面，我国无论是参与东北航线的常态化运营，还是西北航线的科学考察，都需要充分的航海保障能力，以保障船舶及船员的安全。目前，沿岸国还不具备完备的北极水文资料，在北极的某些海域航标等助航设施缺失或损毁现象严重，通导设备在高纬地区能力减弱，这些都对我国开发与利用北极航线构成了阻碍。因此， 我国亟待建立海事航海保障系统，以利用职能优势，协调整合国内资源，提早规划、构建北冰洋航线的航海保障体系。结合中国商船北极航线航行需要，航海保障研究可侧重于航行指南、极地海图、海洋水文、气象、海冰信息预报、船舶与人员导助航、通信服务等方面。

三、北极航线航海保障能力现状分析

（一）北极航线航海保障服务能力的内容

航海保障服务能力的定义为能够保证船舶在航线航行过程中最大安全度的一系列全面性保障性的服务能力。该能力具体包括航海文献资料、海洋水文气象信息服务、通导信息的播发、导助航设施等几个方面。

考虑到北冰洋的特殊地理位置，可以分析出该地区的主要特点是高纬度、偏远海域、极寒、强风暴、冰区航行困难和地磁环境复杂多变。虽然北极航道对船舶尺寸、吨位、吃水等条件不设限制，且部分水域已布设助航标志和无线电设施，但相比于其他地区面临的困难仍更加严峻。困难的通航环境对船舶的航行提出了不小的挑战，尤其是在船舶航行资料方面，如航海资料的精准度、导助航标志配置的合理性、卫星通信定位的准确度及安全信息播发的及时性等方面都提出了更高的要求。

（二）北极航线航海保障能力分析

1.航海文献资料

（1）我国在2014年出版了《北极航行指南（东北航道）》（于2021年再版更新）后，于2015年又出版了《北极航行指南（西北航道）》。这两本航行指南为我国船舶和海员提供了安全航行的基本资料保障[4]。需要指出的是，以上两部航行指南除了包括极地环境的调研、气候变化的应对与改善，还为将要在北极航线航行的船舶提供了航海保障相关的信息与服务。此外，还有《北极航海地图集》（2015年）和《北极东北航道通信指南》（2017年）。

（2）海图方面。目前未搜集到有效证据表明北极东北航道和西北航道配备了中文版的纸质海图和电子海图。东北航道白令海峡至挪威北部海域，海图主要为俄版图，比例尺为1：10万至 1：350万。海图水深非常稀疏，甚至推荐航线附近水深也较为稀疏。西北航道则更多依赖美国、加拿大和丹麦版海图。海图序列方面，阿拉斯加北部、格陵兰岛西南部、加拿大本土沿海较为完整，但相比于常规水域，比例尺仍较小，存在大量未测区。水深数据年代较久，且主航道外多采用航迹或者单点水深。由于语言的不同，加之航海保障海图信息涉及诸多如海图坐标、磁差等专业用语，给我国航海人员在使用过程中造成了较大困扰[5]。而且，从世界范围来看，对于北冰洋地区，只有大约9%的海域根据国际标准绘制了相应的航海地图，大部分水域并未进行过探测，而在北纬75°以上的地区，当前并无海图可供航行使用。

现有的航海图书资料改正更新不及时，并且改正通告渠道不畅，绝大多数海图数据来源年份为1941—1989年，陆域数据来源年份为1953—1992年[6]，年代久远且更新滞后。北极地区航海图书资料的难以获取使我国对北极航线的自然环境、实际地理状况信息掌握相对较少，难以为航行安全提供基础性、必要性的保障。

2.助航标志及导助航设备适用性

（1）东北航道使用IALA A海上浮标系统，该浮标系统凭季节性布设，无法保证助航标志位置固定，同时沿岸助航标志的布设数量也相差较大，如巴伦支海、白海区域布设数量较大，而喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海和楚科奇海这些海域中仅有少量季节性航标导助航设施。另外，东北航道也面临着沿岸航线多雾、能见度不高的挑战，为有效应对，沿岸多设有雾号、雷达指向标、雷达应答器等音响航标或者雷达航标[7]。

（2）与东北航道密集的助航标志不同，西北航道的助航标志主要分布在重要的航道、岬角，数量较少，且多未设雷达应答器。在阿拉斯加以北沿岸并无航标布设，主要航标布设仅覆盖了白令海峡以北较短距离的海域。阿留申群岛北部的白令海沿岸，布设航标也主要服务于拖船和渔船。另外，阿留申岛链的个别海域布设了用于服务地方和跨太平洋航运时中转交通的航标。航行于西北航线的船舶如需获取实时位置，主要依靠卫星定位[8]。

（3）传统的航海仪器如电罗经、磁罗经等在北极水域高纬度和复杂的地磁环境下会出现偏差较大的问题。且北极地区尚未建立无线电定位系统，船舶航行期间更多还是依靠卫星导航。美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）、欧盟伽利略卫星导航系统（GSNS）、中国北斗卫星导航系统（BDS）这四大卫星导航系统现阶段均可实现极地导航定位功能，其中GPS应用最为成熟。

3.海上通信及安全信息播发

受地表曲率及高纬度等因素的影响，北极航线通信一直是各国实施北极战略的难题。在北极航行的船舶，一般很难保障遇险报警、船岸通信的正常使用。

（1）岸基通信。北极地区虽已建成基本的岸基通信基础设施，但海岸电台设备仍较少，仅分布在一些重点水域。2007年，IMO在北冰洋增加了5个 NAV/METAREA区域，在北极东北航道水域增加了XX、XXI区，协调国为俄罗斯，沿岸具备 MF/HF SSB、DSC等地面通信设施，增设了INMARSAT卫星通信和信息服务机构。东北航道沿线设置了VHF、MF、HF岸台[9]，西北航道的重要水道如阿拉斯加东南部、白令海北部、格陵兰岛西南、斯瓦尔巴德等水域建设有VHF岸台。受北极地区的特殊地磁环境影响，短波通信并不稳定，船舶通信信号质量不好。北极沿岸各国也在极力解决此问题，如建立电离层观测站，船舶可根据电离层参数采取措施。

（2）卫星通信。北极地区的高纬度位置造成了高纬度卫星信号的覆盖盲区，这就使得赤道上空静止轨道通信卫星和北极的通信终端在实现信号实时传输方面困难巨大。鉴于北纬75°以上区域国际海事卫星通信系统（INMARSAT）无法覆盖，美国铱星通信系统于2018年5月获准开展全球海难与安全系统（GMDSS）服务作为通信设备在北极航行得以广泛使用。我国北斗系统也在加快在全球海事领域的应用，在2018年的IMO MSC 99次会议上，我国提交了将北斗短报文服务作为GMDSS服务提供方的申请，在2020年1月IMO NCSR 7次会议上通过了加入GMDSS预评估提案，由国际移动卫星组织（IMSO）开展相关的技术与运营评估。之后，北斗短报文服务系统成功通过了IMSO的评估，于2022年11月获得IMO的认可。未来北斗系统将为高纬度通信提供更多方案。

四、北极航线航海保障建设方向及举措

航海保障能力不足已成为提升北极航线通航能力的“卡脖子”问题。北极航线航海保障建设有其复杂性、系统性和综合性，对资金、技术装备要求、人才培训等各方面基础需求都有很高要求，同时也要考虑到北极特殊的地缘政治，找准突破口和着力点。

1.加强基础设施建设

通过与“冰上丝绸之路”国家深度合作，加强与北极沿岸国的沟通协作，从财力、物资、技术等方面给予港口基础设施支持，推进北极地区Loran/Chayka（罗兰/恰卡）导助航系统、AIS系统、海道测量、海岸电台等基础设施建设，更好地助力北极航线航海保障基础设施共建。

2.加强北斗系统的应用

随着我国北斗三号全球卫星导航系统开通，继续秉承“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的发展理念深化发展北斗功能。充分发挥北斗短报文通信等技术的应用，为北极航行提供更加及时准确的海洋气象、航行通告等信息服务。

3.深化国际合作

充分利用各类海事组织和地区组织，加快促进北极航线航海保障工作国际合作的发展。重视涉及北极航海保障事务的国际组织，如国际海事组织（IMO）、国际航标协会（IALA）、国际海道测量组织（IHO）、国际电信联盟（ITU）等，密切关注相关组织涉北极航海保障方面工作的优先项，结合我国实际贡献更优的中国方案。与其他域外国家一道，共同参与北极航海保障相关议程和标准制定，体现北极航道使用国的诉求。加强中国在参与极地治理中，与国际相关方在航海保障关键技术和核心装备领域的研发和合作，积极参与北极通航环境观测科考活动，推动我国在北极水域包括航海图书资料、水文气象、人文环境等多领域的建设。

4.构建国内北极航海保障体系

整合国内涉北极研究机构、企事业单位，在船舶助航、船舶通导、气象预报等方面合力构建统一的北极航线航海保障平台，以达到信息共享，及时为船舶提供动态信息服务。构建国家北极航海保障体系，应立足加强对远程航行的技术支持。海道测量应继续巩固关于卫星遥感技术方面的科研成果，鼓励我国船舶参与水深测量，开展对北极沿岸环境监测和航道水深等数据的普查，并建立水深测量数据共享。航海文献资料应丰富北极航海图书产品类型及加强数据资料更新。海上通信方面通过随船测试，推动东西两端北极航道短波通信建设。建设适应北极测量科考和遇险救助专用船舶，具备实施北极测量、考察通航环境及恶劣环境下的应急救援能力。

五、结语

随着北极航道通航条件的逐年改善和通航时间的逐渐延长，通航船舶的数量显著增加，北极地区的航海保障基础设施却仍处于落后、能力不足甚至缺漏的状态，这将成为限制北极航道通航能力提升的最大瓶颈。北极航道航海保障建设工作也是我国积极参与北极事务的重要内容之一，是我国“认识北极、保护北极、利用北极和参与治理北极”政策措施的具体实践。我国作为一个负责任的海洋大国，也是北极理事会观察员国家，应及时构建完善北极航线的航海保障体系，为我国船舶的北极安全航行提供更加准确、精细化的助航服务，保障北极通行船舶航行安全。