【科技参考】北极研究报告之二——主要国家北极共同研发方向分析

北极地区国际关注度的提升与近年来全球气候变化密切相关。极地海冰扮演着维持全球温度平衡的关键角色。最新数据显示，北极冬季季末海冰面积于2016年3月降至有卫星记录以来（1979年）的最低值。海冰消融与全球气候变暖密切相关，这将给北极地区整个生态系统带来深刻影响。因此，北极地区的气候变化研究受到各国关注。

具体来看，美国在其《2013-2017年北极研究计划》中设有“区域气候变化模型”和“区域可持续发展的气候适应工具”专题研究。在最新版的《2017-2021年北极研究计划》中，气候变化相关研究被融入北极海冰变化、海洋生态系统、陆地和淡水生态系统等研究任务。具体研究方向涉及：提高对北极大气成分、净辐射效应及其对北极气候影响的认识；加深对有关气候变化、生物物理相互关系、海洋生态系统中不同反馈机制如何影响北极海洋资源和人类社会等问题的理解；优化数值模型，提高对北极陆冰损失及其对全球海平面影响的预测；提高气候变化对陆地和淡水生态系统影响的认识；通过比较和评价模型，提高对北极系统和气候变化的预测。

加拿大对气候变化的研究主要置于北极网络联合研究组织（ArcticNet）的项目之下，具体研究领域涉及：气候变化背景下海洋海冰生物地球化学耦合的理解及模拟研究；不断变化的北极系统中海洋生物地球化学和表面活性气体交换对气候系统的影响研究；北极地质微生物学与气候变化；气候变化和工业发展污染物排放对加拿大北极海洋生态系统和野生动物的影响等。

挪威也将“气候变化应对”列为其北极政策的核心四大战略方向之一，具体举措包括：进一步推动北极气候变化和环境研究中心的发展，以创造与环境和气候变化相关的新知识；支持极地研究所利用“兰斯号”科考船开展新的研究工作，更好得收集有关北极海域海冰、海洋运动和气象变化的数据，完善气象模型；支持海洋研究所启动2014-2018年度《北极战略研究计划》，开展北极海域生态系统动力学研究。

近年来，全球气候变暖趋势明显，北极地区海平面上升，生态系统面临巨大威胁。另外，由于矿产和渔业资源丰富，与之相关的经济活动日益增多，直接导致北极海域污染排放事件和石油泄漏事故增加，环境污染问题成为北极周边国家关注的焦点。

加拿大是最关注北极生态环境保护的国家，“保护北极环境遗产”是其北极政策的四大核心目标之一，以为北方居民和动植物保护其赖以生存的家园。具体行动包括：建立大量自然保护区以保护独特的极地野生动物和养护自然环境；基于《加拿大健康海洋计划》，加强与国内外伙伴的合作，帮助北方地区应对污染，强化海洋环境保护；启动北极地区清理计划，修复废弃矿山及其他污染场地的环境损害。

俄罗斯与加拿大一样，有大量国土面积位于北极地区，其北极环境保护的核心目标是“减轻人类活动和现代化技术对北极生态环境的影响，消除潜在的污染源”。具体来看，俄罗斯在这一领域的主要任务包括：在开展经济活动和应对全球气候变化的前提下，保护北极地区生物多样性；消除原有各类活动对北极地区环境的损害，定期清理北极地区海域；采取措施使人类经济活动对北极环境的影响降至最低；完善北极地区生态监测系统，确保对突发事件的精准预测；引进环保机制，节约并回收油气资源。

挪威认为，气候变化、海洋酸化及人类活动的增多给北极地区环境带来了新的挑战。挪威政府高度重视基于科学研究评估人类活动所带来的环境后果。主要举措包括：将斯瓦尔巴德岛三分之二的面积设立为国家自然保护区；与俄罗斯联合开展巴伦支海环境监测研究；投入2800万克朗设立海洋废弃物专项研究；启动 MIKON 研究项目，开展产业活动对北极地区环境的影响研究。

北极地区地理位置偏远，自然环境独特，在开展科学研究和应用开发时与普通科研活动存在很大差别，各国十分重视北极研究基础设施的开发和部署，以提供更为专业的研究平台和工具。

（1）破冰船。北极地区大部分面积为海洋，常年冰封，破冰船是开展北极地区研发的重要基础。俄罗斯高度重视核动力破冰船研制，也是世界上唯一拥有核动力破冰船的国家，迄今共建成9艘核动力破冰船。2016年，俄罗斯建成史上最大的核动力破冰船（北极号），破冰厚度达3米。美国共有2个级别的破冰船，一是Healy号破冰船，是美国最大的破冰船，主要作为高纬度科学研究平台和执行冰区护航任务；二是Polar级（北极星号和北极海号）极地破冰船。加拿大共有4个级别的破冰船，约12艘。

（2）科学考察船和研究船。北极地区大部分科研活动需要在科考船或研究船上进行。美国于2014年新投入使用“Sikuliaq”号研究船，旨在阿拉斯加地区开展科学考察，另外其他研究和考察船（如“马库斯•朗塞特”号等）也参与北极科考和调查研究。俄罗斯拥有“费奥多罗夫院士”号、“特列什尼科夫院士院士”号、“绍卡利斯基院士”号等多艘科考船，在北极海域开展大陆架测绘、气候变化研究、环境监测等活动。挪威拥有“兰斯”号科考船，并正在研制用于开展极地环境、渔业研究及高北地区制图工作的新型研究船。日本也提出，将开发北极地区研究船，作为北极地区研究的新平台。

（3）科考站。主要国家在北极设立的科考站主要有两种形式：地面观测站和海上漂流科考站。目前，挪威的斯瓦尔巴德群岛是世界北极研究的中心，不少国家都在此设立了永久性的北极科考站。美国在阿拉斯加地区设有图里克湖观测站和巴罗观测站，开展大气和生态系统研究。加拿大正在建设高纬度北极科考站，目标是将其建成世界一流的北极研究中心，计划于2017年投入使用。俄罗斯更倾向于设立海上漂流科考站对北极进行考察和监测，从1930年至今，俄罗斯已设立了40多个漂流科考站，开展气象学、海洋地理学、环境污染等领域的研究调查。

（4）观测平台和网络。观测网络体系对于了解和评估北极地区气候环境变化趋势、获取进行科学分析的基础数据尤为重要。目前，国际上最大的国际观测网络是北极理事会发起的北极可持续观测网（SAON），主要满足对北极地区环境监测和研究的需求。美国也正在领导并建立有效的环北极观测网络。挪威在欧盟研究基础设施路线图的框架下，着力打造“斯瓦尔巴德岛一体化北极地球观测系统（SIOS）”。俄罗斯已于2010年启动了一个空间研究项目，利用卫星群监测整个北极地区的气候和环境。

北极原住民是北极系统的重要组成部分，由于长期生活在极寒地区，其生命健康和社群的可持续发展具有独特性，因此北极周边国家十分重视北极原住民相关研究，以为其身体健康和社群发展奠定基础。

美国《2017-2021年北极研究计划》的任务之一为：加深对北极地区居民健康决定因素的理解，并改善当地居民福祉。主要研究目标包括：支持有关人类健康的综合方法研究，确定人类、野生动物、环境与气候之间的联系；推动研究、可持续发展和社群恢复，解决与健康和幸福内在社会决定因素相关的健康差异问题；加强北极农村和偏远地区食物、水和能源安全研究；支持减少北极地区相关职业安全和健康危害的研究，特别是捕捞、水运和航运领域，以及那些面临气候变化影响风险的工人；提高北极地区医疗服务的质量、效率、效益和价值等。

加拿大对北极原住民的研究主要由北极网络联合研究组织（ArcticNet）执行，其2015-2018年正在开展的研究项目包括：努那维克地区因纽特原住民健康调查设计与应用研究；气候变化背景下加拿大北极地区社群脆弱性、恢复能力和环境适应研究；环境变化背景下亚北极东部地区野生动物疾病对人类健康和食品安全的影响研究；北极地区居民健康的生态系统研究；构建因纽特人教育领导者和研究者网络，调动资源开展因纽特人双语教育研究等。 

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