北极拥有世界13%的原油和30%的天然气储备。日本必须建立相对于美国、俄罗斯和中国的优势。
近年来,全球气候变暖速度最快的北极地区正面临着海冰数量减少的现状。这导致北冰洋航线越来越繁忙,地下资源的开发也越来越多。
美国、俄罗斯和中国当前正在展开一场激烈的控制权争夺战,以试图确保自己的利益。鉴于此,日本也应制定了一项战略以作回应,即利用其最大的优势——科学能力施加该国影响力。
除了建造一艘新的科考船,日本还将加强对海洋气象的观测,加快对北极利用和开发的研究工作,以确保其在国际社会的影响力。
竞争加剧
北极包括白令海峡和冰岛以北的极地地区,而白令海峡将亚洲和北美地区分开。大约在50年的时间里,该地区的年平均气温上升了3.1℃,原因在于该地区的气候变暖速度大约是全球气候变暖速度的三倍。
冰冻季节的平均气温已从大约30年前的-25℃左右上升到近些年的-21℃左右。海冰覆盖面积已经缩小至大约350万平方公里,而这一面积几乎是40年前的一半。
据称,这些变化正在全球范围内引发更加严重的气候问题,包括日本的酷热和暴雪,因此迫切需要采取对策加以面对。
此外,一年中船舶通航时间的延长以及可航行区域的增加,使得北冰洋作为亚洲和欧洲间距离最短的航线也变得更加重要。
当然,地下资源的开发也变得越来越容易。这使得开采北极地区所蕴藏的全球约13%的原油和30%的天然气逐渐成为现实。激烈的利益冲突也因此出现。
在这些新的可能成为现实之前,有必要弄清北极地区的全球变暖机制。然而,由于观察难以推进,因此成效甚微。日本正是在这一领域寻找机会。
作为一个四面环海的国家,日本以其先进的海洋气象观测技术而闻名。同样,其领先世界的深海探测技术也可用于北极观测。如果能将其科学力量运用到北极中,日本就能获得更多的影响力,避免在利益斗争中落后。
新破冰船
日本战略的象征是“北极科考船”,这是一艘自2021年4月才开始建造的破冰船。日本从未有过在北极运行的破冰船,但由于当前研究正处于加速阶段,展开冬季观测和抵达北极需要具备破冰能力。因此,新船被认为是该国可持续发展的关键。
这艘长128米、宽23米、总吨位达1.3万吨的大船预计能破除厚度达1.2米的冰层。该船总造价为335亿日元(约合3.02亿美元),计划于2026年投入使用。
一旦出海,该船将利用最新的多普勒雷达进行观测,这种雷达可以确定降雨和降雪的高精度三维信息。该装置还用于线性雨带的陆基观测,线性雨带被认为是造成暴雨及其相关灾害的原因之一。同时,该船还将通过气象气球设备开展气象和大气观测,预计将有助于解开气候变化的谜团。
了解该地区海冰的状况也十分重要。日本将在海上和海底使用无人机进行观测,利用电磁波研究冰的厚度和分布,对生态系统和环境的影响,并探索新航线的可能性。
日本还将部署已用于深海资源勘探和生态系统研究的无人水下探测器。该探测器将与海面声波测量协同勘探北极地区的地形和资源。
此外,还将对海水和沉积物进行分析,并利用观测浮标对洋流进行定点观测。负责建造和运营北极科考船的日本海洋地球科技研究所(JAMSTEC)代表表示,“我们希望通过全面观测,了解北极的现状。”
黑碳和其他研究重点
与科考船项目并行的是,教育、文化、体育、科学和技术部(MEXT)在2020年启动的一个为期五年的项目,目的在于加速对北极地区的研究。国家极地研究所、海洋地球科技研究所和北海道大学将领导这项研究的开展,以查清环境变化的实际状况,阐明气候变化的具体过程。
项目的重点将放在一种叫做黑碳的物质上,这是一种悬浮在大气中的微小“煤烟颗粒”,来源于船只和卡车的尾气。由于该物质吸收阳光的能力较强,因此当它的沉积物堆积在积雪和海冰上时,就会导致冰雪的融化。这一研究将使用一个广泛的观测网络来探究黑碳的分布和对环境的影响。
在无冰水域,研究将展示冰冷水域中的运输系统。科学家们还将利用先进的气候变化模拟模型,结合“米莱”号(Mirai)海洋科考船的观测,进行高度先进的天气预报。
相关研究已经表明,对北冰洋上空云量的分析可以提供高度准确的海冰体积预测。由于海冰量会对西伯利亚反气旋产生影响,为日本带来冷空气,因此加快这一研究有助于提高日本天气预报的准确性。
教育、文化、体育、科学和技术部海洋与地球处的一位代表说,“我们希望通过科学和技术为解决全球性问题作出贡献,这是日本最大的优势之一,同时此举也旨在加强我们在国际社会中的影响力。”
翻译:杨绮瑞