本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
加州大學洛杉磯分校 (UCLA) 的兩位科學家調查了有時被視為氣候變化較為有利的影響之一的現象,他們對北極海冰融化進行了仔細的分析,並得出結論認為,到 2050 年,這可能會導致船舶穿越無冰的西北航道 (NWP)。這也將大大縮短透過現有北方海航道 (NSR) 的運輸時間。這些發展可能會大大減少航運的時間和成本,但也可能導致無法預見的經濟和地緣政治複雜情況。
該研究查看了海冰融化的估計值(從模型和包括衛星測量在內的觀測中收集),然後使用七種不同的氣候模型來計算未來幾十年海冰的減少及其對航運的影響。這些模型是政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 經常使用的通用環流模型 (GCM),用於估計氣候變化的各種影響,包括冰和海平面的變化。根據 IPCC 的預測,作者使用了兩種不同的氣候強迫——衡量人類和自然活動引起的全球溫度變化的指標——來計算西北航道和北方海航道海冰的分佈、厚度和變化。該研究的目標是廣泛估計西北航道的開通將如何影響 9 月份(海冰水平最低的月份)兩種主要型別的船舶的運輸。相關的船舶是所謂的 PC6 和開放水域 (OW) 船舶,它們旨在在冰密度低到中等的區域航行。該報告僅要求這些船舶在運輸時間方面的最佳路線,因為經濟和法律問題等其他因素難以考慮在內。
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研究人員首先透過對 1979 年至 2005 年期間的冰分佈進行後報來測試他們的模型。一旦模型針對此資料集進行了可靠的基準測試,他們就被要求預測未來幾十年 NWP 和 NSR 的可達性。結果表明,PC6 和 OW 船舶的運輸路線都將顯著開放。
對於 NSR,海冰將 1979-2005 年期間的航運機率限制在僅 40%。在 2040-2060 年期間,這一機率上升到 95% 以上。對 NWP 的影響甚至更加顯著。到 2040 年左右,前所未有的航運路線的開通在模型中顯而易見。上面圖 C 和圖 D 顯示了未來半個世紀 PC6(紅色)和開放水域(藍色)船舶運輸時間的顯著差異。線條粗細表示成功運輸的次數。正如作者所說
“直接位於北極上空穩固的 PC6 通道的出現表明,在任何一種情況下,海冰都將變得足夠薄(例如,<在 100% 冰濃度下厚度為 1.2 米)和/或擴散,從而超過了關鍵的技術閾值,對於具有中等破冰能力的船舶而言,最短的大圓航線因此變得可行……西北航道 (NWP) 可以說是歷史上最著名的潛在北極航運路線,無論是在歷史上還是目前都具有最低的航行潛力,但在 2040 年–2059 年期間將大幅開放。”
模型發現,對於從北美東部出發的航行,NWP 可能是本世紀中葉首選的航運路線,基本上允許在旺季 100% 的時間進行運輸。該報告總結說
“簡而言之,到本世紀中葉,NWP 9 月份的海冰狀況已發生充分變化,以至於往返北美的跨北極航運通常可以利用該航線比 NSR 節省約 ∼30% 的地理距離。”
這些顯著的節省無疑將為幾個國家利用新開闢的航運走廊提供巨大的動力。作者合理地推測,國際貿易和經濟協議將不得不進行重大修訂,以考慮到這種情況。此外,歷史上最吸引人的航運路線的開通將導致因這種大規模的行星變化而不可避免地產生的無法預見的地緣政治後果。