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北极航线是指穿越北冰洋连接大西洋和太平洋的海上航线。近年来，随着夏季北冰洋海冰的减少，北极航线作为一条新的海上运输路线在国际上受到越来越多的关注。北极航线可以将亚洲和欧洲北部通过最短的海上航线连接起来，与现有的苏伊士运河航线相比，大约可以缩短40%的距离。北极航线的利用不仅可以减少运输天数，还可以减少燃料消耗和温室气体排放。此外，利用北极航线也可以避开苏伊士运河路线存在的海盗等问题。鉴于北极航线具有上述潜在利用价值，日本作为亚洲航运大国对北极航线的开发与利用极为重视。在过去数十年中，日本在国家层面针对北极航线商业化运行所面临的政策、环保、科技支撑等问题做了系列准备。地方层面，北海道借助身处东亚、面向北极的独特地理优势，力图将自己打造为日本的北极航线开发与利用基地。而日本民间团体对北极航线的关注比政府更早。文章聚焦分析近10余年来日本从国家到民间各层级为北极航线的商业化运行所做的系统性准备，可为我国北极航线开发与利用提供参考。 相似文献
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避台航线最优化问题是远洋气象导航中的关键问题之一,为解决该问题,文中提出了一种面向船舶避台航线规划的图搜索算法,通过船舶失速模型和台风影响下的船舶航行风险识别方法,引入船舶变速集,定义图搜索算法中每条边的权重,基于计划航线改进图搜索算法的搜索策略,提高算法的效率和避台航线的平滑性,以获得最小航时的避台航线。以2305号台风“杜苏芮”为例验证算法在避台航线设计中的有效性,实验结果表明,该算法能够有效地躲避台风“杜苏芮”的大风浪影响,并得到最优航时航线,对实现船舶智能避台、优化船舶航线设计具有重要意义。 相似文献
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最佳航线服务是近几年来发展起来的一门航海新技术。它主要是通过对船舶航行区域的天气、海况及船舶在风浪中的运动状态、失速的预报等,确定最佳航线,以达到航行安全、避免海损、减少航时、节约燃料、提高航运经济指标的目的。 近年来,我国远洋运输公司所属青岛、天津、广州、上海分公司接受美国最佳航线服务,使船舶航行安全得到改善;经济效益得到显著地提高。本文通过某轮所采用的推荐航线的分析,进一步证明了采用最佳航线服务的优越性。 相似文献
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最佳航线服务除可以保证远洋运输船队和渔船队等航海安全外,还能节约航时、降低消耗和提高劳动生产率,给航运带来更大的经济效益。在每个航次中,船沿最佳航线航行所获得的社会经济效益,往往反映在以下几个方面: ──提高航行安全率,避免海难带来的重大损失; ──妥善保存货物,降低货损率; ──节约燃油; ──节省航行时间; ──延长船舶营运时间,增加船的周转率; ──提高劳动生产率; 相似文献
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文章以北极航线战略作为中国海洋强国建设的切入点,在分析主要海权国家海运航线战略以及北极航线战略在政治、经济、军事、文化对海洋强国建设的影响的基础上,着重从5个方面探讨了北极航线战略对我国海洋强国建设的催化作用实质:一是中国对北极地区的科学考察,有助于深入海洋认知和强化海洋生态保护;二是中国商船在北极航线的安全通行,有助于提高海洋利用水平;三是中国对外贸易潜力的增长,有助于推动海洋经济发展;四是中国对外关系的发展,有助于进一步营造和谐海洋局面;五是中国对北极航线战略通道的利用,有助于加快建设海洋强国的步伐。 相似文献
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近些年来,北冰洋加速融化,北极航线利益凸显,北极航线战略变得越来越重要,特别是在党的十八大提出海洋强国战略并着力建设海洋强国的今天,显得尤为关键,作为海运大国的中国,不能错过北极航线战略与中国海洋强国建设研究的最佳时机,北极航线战略对中国海洋强国建设作用范围的明确,是进行二者互动关系研究的必要前提,也是北极航线战略助力海洋强国建设目标实现的重要基础。从北极航线战略与中国海洋强国建设的制定原则、实施进程及影响层面入手,阐述二者的关联性,从国家层面考虑,将中国海洋强国建设系统地概括为政治、经济、军事、文化4部分,再分别从内部作用和外部条件入手,详细探讨了北极航线战略对中国海洋强国建设的作用,继而针对以上分析提出了在北极航线战略影响下的中国海洋强国建设的对策及建议,以期为北极航线战略的制定实施以及中国海洋强国的建设提供理论参考。 相似文献
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近年来,随着发展"绿色航运经济"的话题热度不断升温,北极西北航道因其潜在的巨大通航价值成为各国诉争的焦点,与此同时,船舶通行所带来的对海洋生态的侵蚀破坏,例如燃油废料和塑料垃圾等,引发了国际法视域内的诸多争议。以加拿大为代表的西北航道沿岸国滥用国际海洋法框架下关于航行自由和环境保护的模糊地带,肆意扩张国内法的管制范围对他国的航行自由进行不合理限制的问题愈加凸显。为了国际航海秩序的和平稳定,实现北极航运的可持续发展,文章以北极西北航道沿岸国借助"环境保护"名义限制他国在西北航道航行自由权的法律援引模式为切入,对航行安全控制区制度和特别敏感海域制度的法律争议进行分析,综合体系解释的方法和国际法实践判例的指引,构建北极西北航道航行自由与环境保护的平衡路径。 相似文献
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《Marine Policy》2017
The rapid Arctic summer sea ice reduction in the last decade has lead to debates in the maritime industries on the possibility of an increase in cargo transportation in the region. Average sailing times on the North Sea Route along the Siberian Coast have fallen from 20 days in the 1990s to 11 days in 2012–2013, attributed to easing sea ice conditions along the Siberian coast. However, the economic risk of exploiting the Arctic shipping routes is substantial. Here a detailed high-resolution projection of ocean and sea ice to the end of the 21st century forced with the RCP8.5 IPCC emission scenario is used to examine navigability of the Arctic sea routes. In summer, opening of large areas of the Arctic Ocean previously covered by pack ice to the wind and surface waves leads to Arctic pack ice cover evolving into the Marginal Ice Zone. The emerging state of the Arctic Ocean features more fragmented thinner sea ice, stronger winds, ocean currents and waves. By the mid 21st century, summer season sailing times along the route via the North Pole are estimated to be 13–17 days, which could make this route as fast as the North Sea Route. 相似文献
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The implications of Arctic sea ice decline on shipping 总被引：1，自引：0，他引：1
Although a ‘blue’ Arctic Ocean is predicted in the summertime to occur from the middle of this century, current rates of warming indicate an earlier realization. Also, routes along the coast of Siberia will be navigable much earlier. However, before the Arctic routes can reliably be used on a large scale for transit by shipping along its passages, more investments are required on infrastructure and the provision of marine services to ensure the safe and secure transit of shipping with minimal environmental impact. 相似文献
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This study proposes a ship weather-routing algorithm based on the composite influence of multi-dynamic elements for determining the optimized ship routes. The three-dimensional modified isochrone (3DMI) method utilizing the recursive forward technique and floating grid system for the ship tracks is adopted. The great circle sailing (GCR) is considered as the reference route in the earth coordinate system. Illustrative optimized ship routes on the North Pacific Ocean have been determined and presented based on the realistic constraints, such as the presence of land boundaries, non-navigable sea, seaway influences, roll response as well as ship speed loss. The proposed calculation method is effective for optimizing results by adjusting the weighting factors in the objective functions. The merits of the proposed method can be summarized as: (1) the navigability of the route can be analyzed dynamically to acquire the optimal route; (2) adopting multi-dynamic elements as weighting factors has the benefits in energy efficiency, time-saving and minimum voyage distance; and (3) an ability to enhance speed performance and to incorporate safety concern in a dynamic environment. 相似文献
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The rapid decrease in Arctic sea ice cover and thickness not only has a linkage with extreme weather in the midlatitudes but also brings more opportunities for Arctic shipping routes and polar resource exploration, both of which motivate us to further understand causes of sea-ice variations and to obtain more accurate estimates of seaice cover in the future. Here, a novel data-driven method, the causal effect networks algorithm, is applied to identify the direct precursors of September sea-ice extent covering the Northern Sea Route and Transpolar Sea Route at different lead times so that statistical models can be constructed for sea-ice prediction. The whole study area was also divided into two parts: the northern region covered by multiyear ice and the southern region covered by seasonal ice. The forecast models of September sea-ice extent in the whole study area(TSIE) and southern region(SSIE) at lead times of 1–4 months can explain over 65% and 79% of the variances, respectively,but the forecast skill of sea-ice extent in the northern region(NSIE) is limited at a lead time of 1 month. At lead times of 1–4 months, local sea-ice concentration and sea-ice thickness have a larger influence on September TSIE and SSIE than other teleconnection factors. When the lead time is more than 4 months, the surface meridional wind anomaly from northern Europe in the preceding autumn or early winter is dominant for September TSIE variations but is comparable to thermodynamic factors for NSIE and SSIE. We suggest that this study provides a complementary approach for predicting regional sea ice and is helpful in evaluating and improving climate models. 相似文献
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北极海冰输出区域海冰运动变化特征及其与北极航道适航性的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
随着北极地区气候变暖的加剧，北极海冰正在急剧消融，海冰的减少增加了北极地区航道的适航性。本文利用遥感数据反演得到的海冰运动产品对北极海冰输出区域以及东北航道以北区域的海冰运动特征进行了量化。结果显示，从北极中央海域向弗拉姆海峡以及格陵兰海流出海冰的南向位移量呈现出显著增长趋势，海冰的平均南向位移量在2007-2014年间达到1511 km，是2007年之前（617 km）的两倍以上，反映了北极穿极流（TDS）强度在不断增强。通过长时间序列分析发现，春季东北航道以北区域的海冰北向漂移速度在喀拉海呈现+0.04 厘米/秒/年的显著增长趋势（P<0.05）。海冰北向漂移对于东北航道的开通具有显著的影响，在拉普捷夫海与喀拉海，海冰北向运动速度与航道适航期的决定系数分别达到0.33（P<0.001）和0.15（P<0.05）。东西伯利亚海、拉普捷夫海以及喀拉海存在冰间湖区域的春季海冰面积变化与航道的适航期密切相关，海冰的北向漂移对拉普捷夫海和喀拉海的海冰面积减少也有显著影响，这说明北向漂移促进了海冰的离岸输送，造成海冰面积减少的同时形成冰间水道或冰间湖促使航道开通。为探究大气环流指数对海冰运动以及东北航道适航期的影响，本文利用大气再分析数据计算了中央北极指数（CAI）和北极大气偶极子异常（DA）指数。相关性分析表明，CAI比DA更能解释东北航道的适航期，而且CAI能够解释北极海冰输出区域海冰南向位移量变化的45%。最近10年，夏季正相位的CAI进一步加强，通过加强海冰离岸输运和冰间湖活动加剧了东北航道区域海冰变薄及其强度变弱，从而促进了东北航道的开通。 相似文献
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基于海冰密集度的消退起始时间判别方法改进研究与应用 总被引：1，自引：1，他引：0
海冰融化过程以正反馈的形式影响着海洋的热量吸收,对北极生态环境的变化和经济活动的开展起着重要作用。基于1979–2018年北冰洋逐日海冰密集度数据,本文综合考虑不同海域海冰冰况等因素,对北冰洋边缘海海冰消退起始时间的判别方法进行了改进。通过不同的方案对比分析表明,改进后的方法能够反映不同海域、不同年份冰情的变化;并且可消除一些天气扰动现象的干扰,避免过早地判别消退起始时间。应用本方法分析发现北冰洋各边缘海消退起始时间存在提前的趋势,与融化起始时间的提前趋势较为一致。但是不同海域提前程度存在明显差异,喀拉海和楚科奇海提前消退的趋势最强,达到了9 d/(10 a),而东西伯利亚海消退提前趋势最弱,只有4 d/(10 a),区域间的差异逐渐增大。海冰消退起始时间存在显著的年际差异,各边缘海的标准差均在15 d左右,近10年中消退最早与最晚之间的差值最大可达50 d,出现在波弗特海。 相似文献
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远离河流和大陆的北冰洋冰区,大气沉降是210Po、210Bi、210Pb和7Be核素等最重要的来源。降雪一旦形成即被标记具有特定的210Po/210Pb活度比值,并降落到海冰表面,进入封闭状态。在封闭体系的冰雪中,随着时间推移,210Po从相对于210Pb强烈亏损的状态逐渐达到210Po-210Pb平衡状态。因此可以通过分析北冰洋表层冰雪中210Po-210Pb活度不平衡特征,量化冰区表层冰雪的表观年龄。本文搜集整理了北极地区气溶胶的210Po/210Pb活度比值,结合2018年中国第9次北极科学考察航次和2015年美国GEOTRACES 北冰洋航次中若干冰站表层冰雪的210Po/210Pb活度比特征,估算了北冰洋表层冰雪的表观年龄。结果表明,2018年中国冰站采集的表层冰雪年龄变化范围为106～272 d,远大于2015年美国冰站采集的表层冰雪的年龄;而两国冰站表层冰雪的年龄都呈现一定的纬度效应,即随着采样站位越靠近北极点,总体上表层冰雪的年龄呈现越来越大的特点,表明北极冰区表层冰雪越靠近北极点,表层冰雪被保留的时间会越长。210Po-210Pb 活度不平衡定年法可以作为一种评估北冰洋冰雪年龄的方法并与遥感技术协同使用。 相似文献
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北极海冰密集度动态系点值ASI反演算法研究 总被引：3，自引：0，他引：3
海冰密集度是极区海冰监测的重要因素,使用AMSR-E (Advanced Microwave Scanning Radiometer for Earth Observing System) 89GHz数据ASI反演算法得到的海冰密集度是目前能够获得的分辨率最高的微波数据.在以前的算法中往往使用固定的系点值,本研究实现了动态系点值ASI (the Arctic Radiation And Turbulence Interaction Study (ARTIST) Sea Ice)算法,更重要的是在统计开阔水系点值的时候消除了云对系点值的影响,使得纯水系点值更接近真实状况.得到2010年平均的开阔水和海冰的系点值分别为50.8K和7.8K,通过每天的系点值得到的反演方程在低密集度区增大了海冰密集度,在高密集冰区减小了海冰密集度,从而在一定程度上改善了微波数据的反演准确度.通过和北极区域选取40幅不受云影响的MODIS 500m分辨率宽频大气层顶反照率(broadband TOA albedo)计算的海冰密集度进行了比较验证.结果显示,40个个例中,95%本文的平均差异比使用固定系点值算法产品的小,而且75%的均方根差异比使用固定系点值算法产品的小. 相似文献
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夏季北极密集冰区范围确定及其时空变化研究 总被引：3，自引：3，他引：0
研究夏季北极密集冰区的范围变化是了解北极海冰融化过程的重要手段。密集冰区与海冰边缘区之间没有明确的分界线, 海冰密集度在两者之间平滑过渡, 确定密集冰区范围就需确定一个密集度阈值。文中依据分辨率为6.25 km的AMSR-E遥感数据, 发现不同密集度阈值所围范围在密集冰区边缘处的减小存在由快变慢的过程, 同时与周围格点的密集度差异变化在该处最为显著, 对这两个特征进行统计分析, 获得的阈值同为89%, 具有明确的物理意义和合理性。以此为基础, 运用腐蚀算法剔除海冰边缘区, 同时结合连通域法排除小范围密集冰的影响, 进而确定密集冰区的范围。结果表明, 2002-2006年密集冰区覆盖范围较大, 年际变化较小, 2007年以后明显减小, 2010年与2011年相继出现最小值, 其中2011年的范围最小值仅为2006年的64%。密集冰区范围的变化不同于海冰覆盖范围, 是具有独立特性的海冰变化参数, 反映出高密集度海冰区域的变化特征。海冰的融化与海冰边缘区的变化是导致密集冰区范围发生变化的两个主要因素, 受动力学因素的影响, 海冰边缘区发生伸展或收缩, 发生密集冰区与海冰边缘区互相转化。本文提出了一种研究北极海冰变化的新思路, 密集冰区覆盖范围的减小表明北极中央区域高密集度海冰正持续减少。 相似文献