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中国船舶首次穿越北极东北航道纪实

2013-05-21 10:04:09 来源: 东方早报 举报
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中国船舶首次穿越北极东北航道纪实
  中国第五次北极考察航程共计1.85万海里,首次穿越东北航道

白响恩 王建忠 肖英杰

中国第五次北极科学考察以“南北极环境综合考察及资源潜力评估”专项为背景,组建了119人的科考队伍,于2012年6月27日从上海出发,经青岛起航。

乘坐中国“雪龙”号极地考察船经日本海、白令海到楚科奇海,穿越东北航道,抵达北大西洋,实施考察作业和对冰岛进行正式访问。这是中国船只首次穿越东北航道,也是中国船只首次穿越北冰洋。

北极东北航道和西北航道是北极地区最具有商业利用潜力的两条水道。东北航道西起北欧斯堪的那维亚半岛北部海域,贯穿巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海和楚科奇海,东至白令海峡,是连接西北欧和俄罗斯远东地区、乃至东北亚地区距离最短的水道之一。相对于经苏伊士运河的传统航线,从摩尔曼斯克经东北航道到上海可缩短40%的航程。节省约l6天航时,20%的燃油。

北极地区的能源和资源储量丰富,将来有可能为中国能源的多源化提供保障。东北航道的开通可以促进中国和北欧地区的贸易往来:可以影响到中国沿海地区经济发展战略布局,促进中国东北地区海运和经济的发展:此外,还能分流苏伊士运河和马六甲海峡的航运压力。因此,对中国的经济发展具有重要意义。

海冰是北极航线不同于其他大洋航线的最大特征。最近3O年,尤其是近几年北冰洋海冰的减少使北极东北航道的适航性逐渐提高。自2007年以来,每年夏季该航道都会出现完全无冰的窗口期。此次“雪龙”船首航东北航道,对穿越东北航道的实际情况和航经水域的气象水文特点进行了记录,为中国船只利用东北航道积累了宝贵的实践经验,对东北航道通航的可行性研究有着重要的参考价值。

“雪龙”船首航东北航道

东北航道贯穿欧亚大陆北侧海域,其中从喀拉海峡至白令海峡段又称为北方航道。北方航道在俄罗斯法律上被定义为西起喀拉海峡(Kara Gate)(新地岛南端)、东至白令海峡之间的一系列海上航线的集合,是东北航道的一部分,占东北航道全航段的2/3。北方航道靠近俄罗斯北部海域,大多属于俄罗斯专属经济区或领海。根据国际有关公约和俄方要求,所有过往船只都要接受引航、破冰领航服务和船舶检查(并不是全程都强制)。由于今夏(2012年)东北航道东段海域海冰较密集,重冰区主要集中在弗兰格尔岛至东西伯利亚海附近海域。而西段海域冰融明显,所以本次“雪龙”船穿越东北航道分两段进行:在穿越北地群岛与欧亚大陆最北端的切柳斯金角相隔的维利基斯基海峡之前参加编队航行,由俄罗斯破冰船提供领航服务;之后“雪龙”船航行于无冰区,离开编队单船航行。

1.通航准备

通航申请

预备使用北方航道的船东应提前四个月向俄北方航道管理局提交申请,如有必要,船东可以提交紧急请求。但不得迟于计划航行时间的一个月之前,在这种情况下,需要增加通航费用。另外,船东还需要与俄北方航道管理局指定的俄联邦原子能公司(Atomflot)签订引航服务合同,并按俄方要求备齐各种安全防护设备,包括充足的个人救援包和小组救援包)等安全、生存装备。只有合同签订后,俄北方航道管理局才受理穿越申请,提供船只的破冰和引航服务。

“雪龙”船在准备航线期间,提前四个月向俄罗斯北方航道管理局提出申请,包括船东资质和船舶基本资料,并与其指定的俄联邦原子能公司签订领航服务合同,所有公文来往需提供中、英、俄文三个版本。在对船东资质、船舶基本资料、极地防护措施及相关物资清单审查合格后。俄方受理了我方的通航申请。

我方于5月28日与俄联邦原子能公司签订了“雪龙”船通航破冰和引航服务合同。7月1日俄罗斯北方航道管理局批复。同意“雪龙”船在俄海上运输指挥部指导和破冰船引航下通过北方航道。“雪龙”船根据俄方要求,为船上所有人员备齐了个人救援包和小组救援包等安全、生存装备,包括鞋、帽、手套、防护气垫,以及可以容纳六个人宿营的帐篷等。

通航费用

东北航道的引航费用相当可观,即使冰情较轻、抗冰船可不需护航而通过航道时,也需支付全额费用。在同俄联邦原子能公司的谈判中,关键问题是根据俄方提供的初始合同文本和基本报价商定通航费用。俄方提出的基本报价针对不同类型的船舶和申请时间的早晚相差悬殊。最低可以降至50%。以“非货运设计船只”为例,包括拖船、技术和研究船,报价为每吨满载排水量1000卢布,约合17美元,其中包括引航、破冰、救援和航行信息服务费用。这次我方在申请中强调“雪龙”船是极地科考船,此次穿越东北航道以进行科学考察为目的。经协商,“雪龙”船被俄方认定为非货运设计的“技术和研究船”中的科考船,获得优惠的通航价格。

2.领航规定

船舶须在协议指定的时间、指定的地点进行集结,等待俄方破冰船领航并接受强制性的检查。另外,在北方航道航行的船只应满足特别要求:其船长或代行船长职责的人员应有在冰区驾船的经验,不然将由俄方海上指挥部派遣一名领航员到船上协助引领船只穿越北方航道。因“雪龙”船是科考船,具有多年的极地航行经验。船舶从1993年运行至今,已先后完成了14次南极和4次北极科学考察,经过交涉,俄方同意免检,并允许“雪龙”船自引自航。

3.报告制度

对于独立航行(不需领航)的船只,船长应每天两次(莫斯科时间00:00和12:00)向负责这片区域的海上运输指挥部报告船位、航线、船速、冰情、海况、能见度、天气状况和燃油及用水情况。如果是一支由破冰船领航的船队,则以上信息由破冰船船长向海上运输指挥部报告,船队中的每艘船应每天两次(不迟于莫斯科时间00:30和12:30)向破冰船报告燃油及用水情况。

本次航行中经与领航破冰船沟通,“雪龙”船按照要求直接由船长将相关信息以邮件形式每天一次发给海上运输指挥部,无须再向破冰船船长报告。

4.编队航行

由于航线上冰情和气象条件的限制,本次护航编队集结时间先后变动了3次,最终于2012年7月22日0730UTC(世界协调时),“雪龙”船在楚科奇海西部海域(69 03'N,174 06'W)加入俄罗斯破冰船护航编队。接受领航后,所有船只均在指定的航线上航行,由领航船依据影响航行安全或危及生态环境的冰情以及其他情况的变化,更改航线并发出命令。

航行编队由5艘船舶组成。领航船为35000kW的核动力破冰船“Vaygach”,其余4艘船按顺序编队。编队在领航破冰船的指挥下在冰区中穿行。参加编队的4艘船舶中,只有“雪龙”船的设计破冰能力为1.1m冰(含20em雪),并能以1.5kn航速连续破冰,属B1破冰船,其余3艘船为有一定抗冰能力的油轮、散货船和杂货船。

编队船舶穿越北方航道,航经楚科奇海、东西伯利亚海、拉普捷夫海和喀拉海,航时共计195h,累计航程1793海里。

2012年7月30日0930UTC,编队在北地群岛南部海域(77 15'N,096 32'E)进入无冰区,领航船宣布本次领航任务结束,各船舶可按计划航线独立航行。

5.独立航行

“雪龙”船离开破冰船编队后开始独立航行。船速由7kn(海里/小时)提升到15kn,参照俄方提供的推荐航线.沿北纬77 -78 线向西,耗时3天。先后穿越喀拉海和巴伦支海,于8月2日1800UTC到达北大西洋扇区挪威海预定作业区域开展大洋作业。总航程1153海里,用时80.5小时,标志着中国船舶首航北极航道任务的顺利完成。

6.水文气象条件

本次雪龙号在东北航道航行期间,全程进行了航行数据监测,每小时采集记录一次,利用测深仪、GPS、计程仪、气象仪等设备结合驾驶员的目测手段,对航向、航速、风向、风速、温度、能见度、海冰分布等要素进行了实测。

(1)风:东北航道的实测平均风速为12.2m/s,最大风速28.7m/s,风向以NE为主。白令海和楚科奇海多见气旋活动,风力较强。由于船舶在冰区航行,海面被大片浮冰覆盖,所以气旋对船舶的影响不大。

(2)气温:东北航道海面的平均气温2.7 ,最高和最低温度分别为18.8 和-2.9 ,最低气温出现在东西伯利亚海,是本次航经水域中最冷的海区,平均气温-0.7 。即使夏天,东西伯利亚海的东部沿岸仍有浮冰,只有在非常有利的条件下浮冰才会稍有消退。

(3)雾:雾是东北航道海上能见度低的主要原因。东北航道的海雾主要有平流雾、辐射雾和蒸汽雾三大类。本次航行中最常见的雾是平流雾,常出现于有层云的阴天,并随风飘移,向下风方向扩展:平流雾可发生于一天中的任何时间,也可能在任何时间消散。浓度大、厚度大、水平范围广、持续时间长。东西伯利亚海和楚科奇海的雾天较多,能见度最差时不到0.5海里。

雾航期间,编队船舶按要求打开船尾探照灯,以便后方船舶锁定目标。能见度最差时,仅能看到前方一艘船舶的尾灯。受视线影响,领航破冰船破开的航路很快被碎冰掩盖,需要驾驶员高度集中注意力,定期在雷达上标注领航船航行轨迹点。尤其是大角度转向后的航行轨迹,有助于寻找破冰后的新航路。另外,考虑到前船经常受阻于大块的厚浮冰,转向时降速幅度大、旋回半径大,“雪龙”船与前船基本保持0.8-1.0海里的安全距离,必要时以大角度错开航行的方式避让前船。

(4)海冰:“雪龙”船穿越东北航道期间最大的挑战莫过于海冰。每年的8、 9月是东北航道最利于航行的时间段:7月和10月对于破冰能力达1.5 m的破冰船也适合航行。由于此次北极考察时间偏早,东北航道上的冰情要比预计的严重一些。东西伯利亚海是冰情最严重的海区之一,该航段距离俄罗斯陆地、岛屿最近的只有7海里,水深较浅,因靠近大陆,多为破裂的陆缘冰。

另外,在近岸区域海冰的生长过程中,由于受风的挤压,形成冰脊,有些冰脊的厚度比北冰洋中心区域的海冰还要厚。尽管平整冰都是一年冰,厚度大多在1.2米以内,冰脊的发育,使得厚度大约2.5米的厚冰随处可见,这对冰区航行来说,是个较大的困扰,尤其是在浮冰面积较大、密集度较大的区域,冰脊往往难以避让。基于“雪龙”船的航行观测,7月下旬东北航道的冰情大致可分为4个等级: 弗兰格尔岛至东西伯利亚海中部为重冰区,海冰密集度六至九成: 楚科奇海西侧和东西伯利亚海中部以西为较重冰区,海冰密集度三至六成: 维利基斯基海峡为轻冰区,海冰密集度一至四成; 其他区域为无冰区。

(5)冰山。本次穿越东北航道过程中,“雪龙”船遇到三座小型冰山,分别位于新西伯利亚岛东部(75 77' N,153 32'E)和切柳斯金角东部(77 39'N,118 13'E和77 54'N,115 52'E)。这是中国开展北极科学考察以来首次遇到冰山。北极冰山不同于南极,一般体积较小,对船舶航行安全影响不大,只要利用雷达时常切换量程范围,适当调节增益,加强瞭望,就容易避开冰山。

北极东北航道的适航性分析

1.法律法规的完善

本次穿越东北航道时重点参阅了《北方航道航行条例》、《破冰船和领航员引领船只穿越北方航道的规定》和《关于航行于北方航道的船只在设计、装备和保障方面的要求》等三个俄方文件。文件分别对申请通过北方航道船舶的护航申请、航行管理、引航要求、船舶适航性等方面进行了详尽的论述,对船舶通过北方航道有一定的参考意义。其中,《关于航行于北方航道的船只在设计、装备和保障方面的要求》对船体结构、稳定性、材料、甲板设备机械、电气安装、火灾监测、灭火系统、逃离措施、救生设备和导航装置等方面提出了很多高于国际规则的特殊规定。为了顺利通过俄方严格的各种检查,通航船舶要按照其规定作充分准备,以达到相关要求。

国际海事法规针对船舶和船员所制定的有关安全、环境的条款和标准,尽管其中的许多条款同样适用于北冰洋海域,但这些法规不是专门针对东北航道海上运输而制定的,在一些细节上还需要针对东北航道特殊的气候环境和航行条件做出相应的修订和完善。

2.环境保护问题

虽然航经东北航道可减少航运里程而从全球总量上减少了船运产生的二氧化碳排放,然而由于该航道大部分位于北极地区,航经该航道的船舶实际上将增加北极地区的二氧化碳排放。而北极地区的冰川覆盖面大、物种和群落系统相对简单,对全球气候变化异常敏感,无论是排放到大气中还是排泄到水中的物质,或是由于海事而引起的原油或其他危险货物的泄露,或是外地生物种类的引入和入侵等,都会对脆弱敏感的北极海洋生物和生态环境产生潜在的影响和威胁。因此,在提高航运经济的同时,东北航道的环境保护是一个不容忽视的问题,需要有针对性地出台相应的公约或条例。

3.助导航设施的配置

助导航设施对于船舶的安全航行至关重要。东北航道的助航标志目前还比较少,远不能满足通航后的导航需要。另外,由于海冰的存在,使得航标的损耗很大,不但耗费大量的人力、物力和财力,还对航行安全造成极大的不便。因此,配制适合于冰区布设的航标是亟待解决的一项技术问题。

4.海图资料问题

东北航道是世界上引航距离最长的航道,全程需要十几天时间。与其他航线大多使用英版海图不同,这条航道相关资料仅俄罗斯拥有,只能通过代理向俄方购买海图。由于当前东北航道的海上交通量少、绘制海图所需资金巨大、水文气象条件复杂多变,该航道的海图信息远没有达到其他海域的覆盖范围和精度,价格也高于英版海图。

本次航行期间。“雪龙”船将船上测深仪记录的水深与海图水深进行对照,水深资料基本准确。

5.气象保障问题

船舶在东北航道航行过程中的气象保障十分重要,不但需要掌握可能有的暴风雪天气,更重要的是能了解航经水域当前的冰况和对未来几天的冰况进行预判,必要时尽早采取预防措施,包括绕过冰区、改变航向、申请破冰船等。目前,通过卫星获取的东北航道海冰密集度实况分析图的精度仅为10 千米,分辨率较低,对冰情相对较重海域的冰情预报工作

P7

netease 本文来源:东方早报 责任编辑:王晓易_NE0011
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