域外国家参与北极科学合作的路径——以北极科学部长级会议机制为例

北极科学部长级会议(ASM)是由北极国家发起的覆盖全球主要北极事务相关国家和国际组织的政府间高级别合作交流平台,主要目标是增强国际北极科学合作和协作。本文结合国际北极研究的最新情况,从北极科学部长级会议发起的背景和发展的特点来对其内在的发展机制和发展方向进行解析,认为ASM体现了美国提振北极科学研究、发挥全球领导力的诉求,尽管ASM给北极域外国家提供了以平等身份参与北极科学合作和表达立场的机会,但是目前其主要框架仍受到北极理事会深刻影响和主导,对各国的北极研究和合作是一种软性的信息交流和督促机制,北极域外国家需在科技战略对接、科技项目合作以及深入介入北极观测网和数据共享方面展现出更加积极的态度和措施,来提升北极治理的影响力。     

后乌克兰危机背景下的北极国际合作:以“复合相互依赖”为视角

对于后危机时期对立国家间在特定领域的合作关系的延续,“复合相互依赖”模式提供了有力的理论解释力。正如乌克兰危机陷入僵局后,西方国家对俄罗斯采取经济制裁,与俄罗斯的政治和军事关系也全面破裂;然而,俄罗斯与西方国家的合作关系却并未完全中断,至少在北极地区的搜救、渔业、航运、北极理事会等功能性领域的合作依然继续,使得北极国际合作呈现出断裂性和连续性的动态组合。现阶段的北极地区关系反映了一个事先存在的“复合相互依赖”状态,通过联系战略、议程设置和国际机制等政治进程,避免国家间关系的全面破裂并抑制危机的外溢,同时为冲突各方保有在有限领域的沟通渠道,推动信任关系的重塑。     

基于CiteSpace的北极研究综述

以北极研究为中心,基于CNKI和Web of Sciences Core Collection数据库2000—2017数据,采用CiteSpace,系统展示了中国和国际(含中国)在北极科研领域的发展趋势、前沿、热点和机构合作特征。研究表明,国内的北极研究经历了由气候海冰—航运—北极治理的研究过程,发文量以北极航运为主导。国际针对北极的研究经历了三个逐步加速阶段:1990、2000和2005,北极八国和德、英、法是北极研究的主力军。北极科技合作仍主要以国家内部合作为主,但科研机构合作频率高度爆发且出现一批以“Helmholtz Centrefor Polar and Marine Research(德国)、The Arctic University of Norway(挪威)、Aarhus University(丹麦)和KoreaPolar Research Institute(韩国)”为代表的北极研究合作爆发单位;北极研究领域多样,呈现出以“arcticocean”、“climate”、“arctic temperature”、“variability”、“sea ice”、“model”等为重点的关键词,表明近年国际北极研究主要热点在气候变化、海冰、洋流等领域,这些领域相互交叉。通过对国内外北极通航经济性的系统综述分析得出:国内外学者均认为与北极海冰有关因素是制约北极通航的关键;国内学者对北极通航的经济效益较为乐观,而国外学者则较为辨证且谨慎。这与研究所考虑的角度有关,国内学者较多考虑北极通航的技术管理、人力资源、能耗、时间和政治等因素,而国外学者在这些因素的基础上,还侧重于贸易需求、通航意愿性和通航对气候的影响等因素。     

从北极国家的北极政策剖析北极科技发展趋势

由于气候变化影响、地区经济潜力、以及地缘政治意义,北极迅速成为北极各国乃至北半球国家关注的焦点。自2006年底以来,挪威、俄罗斯、美国、加拿大、芬兰、冰岛、瑞典和丹麦等北极八国陆续推出了新的北极政策。各国在阐述北极主权、资源利用、生态环境保护、社会经济发展和原住民权利的同时,强调了科学研究和科技发展在当地生态环境保护和经济可持续发展中的重要作用,并对科研优先领域进行了不同程度的阐述,以引导各国的北极科技发展并服务于自身的北极权益。本文依据北极各国新近发布的北极政策,综合分析北极科技发展重点和趋势,同时结合我国已有的北极考察和合作基础,提出了我国的北极科技发展建议。     

加强极地国际合作研究和考察的契机--2007-2008国际极地年

国际极地科学界正在酝酿一个大型的国际极地考察与研究合作计划--2007-2008国际极地年计划(IPY)。本文分析了提出IPY的科学背景,译介了IPY计划制订小组公布计划框架的5个科学主题。根据对IPY科学主题的分析,认为本次IPY反映了公众对于极地环境发生快速变化的深度关切。高密度、新技术、多学科的国际合作考察与研究将成为本次IPY最显著的特点。2007-2008IPY将是我国极地考察与研究加强国际合作,迅速提升研究水平的一个难得的契机。     

北半球夏季中高纬度大气阻塞对北极海冰变化的影响

利用NCEP/NCAR再分析逐日500 h Pa高度场资料,对北半球夏季中高纬度大气阻塞特征进行统计分析,发现大气阻塞活动频率高的地区主要集中在白令海峡区域、鄂霍次克海区域、欧亚大陆区域及格陵兰区域。而通过NSIDC提供的卫星观测资料发现近30年夏季海冰容易减少的区域正好对应阻塞活动北部的高纬度地区。分别通过对以上4个区域有阻塞发生相对没有阻塞发生时的500 h Pa位势高度场、地面温度场、850 h Pa经向瞬变热通量输送和平流输送等异常变化场进行对比分析,结果发现夏季中高纬度阻塞频率的增加对海冰的减少有显著影响,主要体现在阻塞的发生发展可通过增加高纬度地面温度、对极地的热量输送和暖平流输送来加快海冰的融化。这种阻塞引起的热力作用在鄂霍次克海和欧亚大陆区域效果更为显著。     

基于结构方程模型的中国参与北极环境协作治理影响因素分析

为加强中国对北极环境协作治理的参与程度,基于结构方程理论,选取了地理位置、政策主张、法律公约、国际地位4个指标,构建了影响中国参与北极环境协作治理的结构方程模型,并定量分析了各影响因素之间的关系以及对中国参与北极环境协作治理的作用大小。结果表明:地理位置和法律公约对中国参与北极环境协作治理具有反向影响,政策主张以及国际地位对中国参与北极环境协作治理具有正向影响,其中,政策主张的影响程度最大(10.4)。     

基于KJ法的北极航线问题研究

北极航线问题属于很难获得定量信息,真正需要咨询专家解决的问题。针对在处理北极航线问题中遇到的复杂和异常现象．将系统分析中的KJ法应用于北极航线问题研究中．制作了36张包含与北极航线问题相关的信息卡片,最后得到北极航线问题的结构模型图。并归纳提炼出了具体对策。应用结果表明,KJ法能够充分体现群体的创造性思维并将之有序化．能很好地应用于包括系统战略在内的各种自然、社会、经济以及复合系统的综合集成研究中。     

国家需求结构演变理论及其应用——以中俄北极合作为例

首先,提出国家需求概念,在总结国家需求结构及其演变特点的基础上,提出双边关系中国家需求结构演变的三个模型：相对稳定型、合作优化型、关系紧张型。认为国家需求和人的需求一样,存在由低层次向高层次跃升的演变趋势。“低层次需求得到满足”是需求层次升级的前提条件,但这种满足具有方向性、主观性、阶段性。其次,运用国家需求结构演变模型分析了中俄北极开发合作的地缘政治环境,提出了维持中俄北极合作良好态势的对策建议：美国是中俄北极合作发生变数的能动力量,妥善处理好中美关系是重中之重;政治互信是中俄北极合作的决定性因素,加强双方在国际关系理论研究领域的合作是行之有效的政策工具;提高合作项目的透明度,向国际社会分享项目对生态环境和原住民影响的相关数据;加强战略沟通扩大共同利益,维持与美国盟友的合作伙伴关系;作为非北极国家,中国应该坚持对北极事务“有所为有所不为”的原则。最后,本研究得出如下几点结论：国家需求结构演变理论能够解释西方国际关系理论三大学派的核心观点;双边国家需求结构演变模型关注国际关系发生突变的规律性;国家需求结构演变理论能够为不同层次不同规模国家制定外交政策提供理论参考。     

北极熊颅骨缩小的警示

科学家在对比了近300具北极熊颅骨后发现,在过去的100多年里,北极熊颅骨尺寸缩减的幅度在2％至9％之间。科学家据此推断,现存北极熊的躯体相较于它们的祖先已经缩小,并认为这种现象与北极地区的冰层消融和污染加重有关。     

北极航道管理对北极渔业管理的启示

北极航道管理与北极渔业管理都是由气候变化所催生的北极重要事务。由于同处北极,两者面临着一些共性的管理问题,使两者之间具有了一定的可比性。两者的对比研究显示,北极航道管理机制构建过程体现了国际合作的精神,航道管理制度体系在形成之初始终处于动态发展以期得到完善,依托国际组织制定航行规则也有利于未来北极全面通航后执行统一协调的航道管理制度,这些北极航道管理实践中所体现的管理理念和路径对北极渔业管理具有启示作用。对比研究也揭示了北极渔业所面临的管理瓶颈,具体表现为北极5国谋求北冰洋公海"领导者"地位的单边主义行为,以及北极渔业现阶段所呈现出的"碎片式"管理格局。为实现北极渔业可持续性发展,北极5国之间、北极5国与北极域外国家之间应加强交流与合作,同时适时成立相应的区域性渔业管理组织以协调并开展国际交流与合作。     

环北极国家与地区的北极航道通行政策及其发展趋势分析

全球变暖加快了北冰洋融化的速度,从而使得北极航道全面开通的时间将比预期大大提前,北极航道的交通价值也日益凸显。在这种情况下,环北极国家与地区纷纷提出了对北极航道通行的政策和主张。中国虽不是环北极国家,但北极航道能缩短中国国际贸易的海运距离,节约货物海上运输的时间和成本,并降低传统航线的海盗和恐怖主义袭击风险,所以从维护中国在北极航道通行问题上的"潜在利益"的角度出发,中国应该加强对北极航道通行问题的关注。本文首先介绍了北极航道问题的由来,逐一阐述了俄罗斯、加拿大、美国和欧盟在北极航道通行问题上的政策和主张,最后分析了北极航道通行政策的发展趋势。     

冬季北极涛动和北极海冰变化对东亚气候变化的影响

本文简要回顾了冬季北极涛动 (北大西洋涛动 )和北极海冰面积变化对东亚气候变化的影响、研究中存在的问题以及目前亟待解决的科学问题。     

中国北极科技外交论析

鉴于北极特殊的地理位置和自然环境,北极科技外交往往是各国参与北极事务的起点和实现北极利益的先导。中国也概不能外,北极科技外交对保障北极科研装备、提高北极认识水平和促进北极资源开发等都具有重要意义。回溯中国参与北极事务的历程,北极科技外交是其中的主要线索和核心内容,现已取得了一些成绩。但作为域外国家和发展中国家,中国北极科技外交还面临着缺乏顶层设计、政策和资金支持不足以及若干国际因素的掣肘。对此,中国应通过充分发挥政府的主导作用、强化和完善运行机制、扩展北极科技外交的广度和深度等加以改进。     

基于遥感数据的北极西北航道海冰变化以及通航情况研究

使用不莱梅大学AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for EOS)和AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2)日尺度海冰密集度数据,计算了2002—2018年加拿大北极群岛7—9月的平均海冰面积,研究了9月份平均海冰密集度变化特征;结合商船破冰能力确定海冰密集度阈值,选取西北航道关键区域,统计了西北航道的通航窗口,探讨了西北航道在实际商业通航方面的可能性。研究发现,在过去17年加拿大北极群岛的7—9月海冰面积整体呈下降趋势但有明显波动性, 9月份的海冰分布年际变化复杂,差异较大;在西北航道可通航的年份中,可通航的开始日期一般在8月份,结束日期在9月底至10月初,南路可通航时间最短14天,最长达到80天。总的来说,西北航道可通航年份和时间缺乏规律性。     

全球变暖改变北极熊产崽地点

美国地质勘探局的科学家近日宣布，由于北极海冰融化，怀孕的北极熊不得不到阿拉斯加北部的陆地上产崽。科学家发现，在1998年到2004年间，只有37％的北极熊将洞穴建在冰带上，而在1985年到1994年间，有62％的北极熊将洞穴建在冰上。     

基于MAS模拟的北极航运对生态环境的影响评估

随着全球气温不断升高、海冰不断融化缩减，北极海上运输活动日益增加，对北极大气和海洋生物等产生了潜在的威胁。从生态保护视角，以北极船舶海上溢油事故为例，评估北极海上运输活动对北极海洋生物的潜在影响；并采用多元回归分析方法探究影响因素的效应大小。考虑到北极航运和北极海洋生物之间潜在的相互作用，运用多主体系统（Multi-Agent System,MAS）建模并进行模拟分析。将北极航运的生物效应模型与北极航运海上运输模型、船舶溢油模型、溢油扩散模型相结合，以溢油污染区域的北极海洋生物损失率（直接接触溢油的北极海洋生物数量占比）和溢油油膜面积作为环境影响评价指标。结果表明，以北极东北航线为例，北极船舶交通量较少时，北极船舶溢油事故将影响1.1%～1.4%的北极海洋生物；交通量翻一番时，影响扩大至2.1%～2.7%。对北极海洋生物损失量影响最大的因素是溢油持续时间，北极水域通航期次之，北极船舶交通量影响再次之，溢油种类的影响最小。造成不同溢油种类中北极海洋生物损失率差异的重要原因是溢油面积不同。研究结果有助于评估北极航运对北极生态环境的影响，并可为北极海上事故应急响应提供参考。     

北极海冰与大气环流耦合主模态的时空特征分析

对1979—2009年月平均的CFSR（The Climate Forecast System Reanalysis）海冰密集度（SIC）和海平面气压（SLP）资料进行多变量经验正交函数分解（MV—EOF）,得出耦合主模态,并通过对温度、位势高度和风场的回归分析,进一步探寻海冰与大气环流的关系,第一模态SLP的特征为北极涛动（AO）,SIC呈离散的正负中心分布但大体为东西反位相,AO正位相时,喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海和鄂霍次克海海冰减少,巴芬湾、波弗特海、楚科奇海和白令海海冰增加。耦合第二模态的SLP呈偶极子分布,负、正异常中心在巴伦支海和波弗特海,SIC在巴伦支海,弗拉姆海峡,格陵兰海,拉布拉多海和白令海,鄂霍次克海地区有正异常,在喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科齐海和波弗特海为负异常。耦合第三模态SLP在冰岛地区存在负异常中心,在拉普捷夫海地区有正异常中心,SIC在巴伦支海北部、弗拉姆海峡、格陵兰海为负异常,其余地区全为正异常。 对SLP和SIC分别进行EOF分解,并与耦合模态进行比较,SLP的EOF主模态的时空分布与耦合模态中SLP的时空分布十分相似,SIC的EOF模态的时空分布则与耦合模态中SIC的时空分布有较大差别,说明耦合模态对SIC的分布影响较大,即大气环流对海冰分布的影响为主要的过程,海冰对大尺度的大气环流的模态的影响不明显。     

对北极极涡的认识

极涡是北极中上层对流层和平流层大气的持续性大尺度气旋性环流,它的活动和变化控制着泛极地半永久性活动中心和副极地短时间尺度的气旋活动。极涡强度变化直接关系到北极大气、海洋、海冰和生态环境,影响低层大气环流,影响副极地甚至中纬度天气。中国第2次北极科学考察期间正是北极平流层中上层暖性反气旋性环流向冷性气旋性环流转变和极涡建立时期。一些学者已通过平流层和对流层耦合机制的研究探索极涡变化对低层环流的作用。平流层爆发性增暖对极涡变化影响早已引起人们关注。本文概述我们对极涡的认识,总结近期有关极涡变化对低层环流的作用以及它对气候影响的机制研究的进展,并讨论对一些问题的看法。