由于我國科學(xué)研究和科學(xué)普及的需要，自1991年以來，我先后19次赴北極從事科學(xué)考察，其中兩次到達北極點。在親近北極的科學(xué)探索中，我逐漸認識那遙遠而神秘的北極，認識到北極的天氣氣候規(guī)律和自然環(huán)境特征，認識到北極科學(xué)探索與人類的密切關(guān)系。
國際科考圣地
和南極一樣，北極也是國際科學(xué)考察研究的圣地。諸如北極氣候環(huán)境變化與全球氣候環(huán)境關(guān)系、北極高空大氣物理、北極古氣候和古環(huán)境、北極自然環(huán)境特征和北極資源等，都是科學(xué)家關(guān)注的研究內(nèi)容。
北極氣候環(huán)境變化與全球氣候環(huán)境的關(guān)系一直是我國科學(xué)家關(guān)注的重點，例如北極地區(qū)浮冰面積和厚度變化對全球氣候的影響。大氣科學(xué)研究表明，如果冬季北極浮冰面積增加或減少200萬平方千米（歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過），同時，厚度為10厘米的浮冰面積相應(yīng)增加或減少10％，那么，在二者共同作用下，北極地區(qū)與大氣之間的熱量交換可減少或增加1.3億千瓦（接近雅魯藏布江水能蘊藏量的12500倍），從而使得全球近地面（海拔1000米以下）大氣降溫或升溫0.15攝氏度。
研究表明，近100年來，全球平均地面氣溫已經(jīng)升高了1攝氏度左右，這與近百年來北極地區(qū)氣溫升高2~3攝氏度密切相關(guān)。
又如，冬季北極巴倫支海和喀拉海浮冰面積變化，與當年夏季西太平洋副熱帶高壓強度的關(guān)系非常密切，在年代際（10年尺度）變化上呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。也就是說，當冬季北極巴倫支海和喀拉海浮冰面積增加時，當年夏季西太平洋副熱帶高壓強大；反之，西太平洋副熱帶高壓弱。研究表明，夏季西太平洋副熱帶高壓的強大與否，直接影響我國降雨帶分布。
由此可見，北極地區(qū)冬季浮冰面積及其厚度變化不僅在相當程度上會影響全球氣溫變化，影響未來東亞大氣環(huán)流變化，也影響我國夏季降雨帶的分布，與我國國民經(jīng)濟直接相關(guān)。
太陽輻射能的太陽風和其他高層空間中的帶電能量粒子易于進入北極地區(qū)上空，并通過電離層向中低層大氣輸送，形成一系列重要的物理現(xiàn)象，如極光、哨聲、粒子沉降和地磁脈動等。這些現(xiàn)象往往影響人類的通信活動，甚至影響人類活動的安全。
由于北極大陸的冰蓋厚度深達幾百至幾千米，且氣候極其寒冷，成冰過程中無融化現(xiàn)象，因而，從這里鉆取的冰巖芯樣品能更為準確地反映歷史氣候的真實狀況；同時，在降雪堆積并擠壓成冰層的過程中總會有空穴，將當時的空氣保存下來，科學(xué)家通過分析冰芯中滯留氣泡的大氣化學(xué)成分，即可測得歷史上二氧化碳和氮等氣體的含量。因此，北極地區(qū)是保存全球古氣候和古環(huán)境的天然檔案室，為人類研究全球氣候環(huán)境變化提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
隨著北極地區(qū)氣候變暖和北極浮冰逐漸減少，北冰洋通道的戰(zhàn)略意義日益凸顯。一旦該地區(qū)連接大西洋和太平洋的東北航道和西北航道實現(xiàn)商業(yè)通航，將大大縮短歐亞之間的航程，且可避開索馬里和印度洋等海域的海盜威脅。另外，其也必將成為美俄兩國間直線距離最近的航線。過去，雙方的洲際導(dǎo)彈都可經(jīng)過北冰洋的北極上空；北冰洋上的浮冰和海底復(fù)雜的地形為潛艇活動提供了有利條件，因而早年間這里是大國潛艇活動的重要場所。
中國北極科考路
21世紀以來，爭奪北極資源已經(jīng)成為重要的國際問題之一 。2007年8月2日，俄羅斯在北極點海洋底插上國旗，向世界表明，北極點是俄羅斯領(lǐng)域的一部分。其后，又有一些國家在北極地區(qū)的海底插上國旗，紛紛顯示出覬覦北極地區(qū)資源的企圖。
2013年，北極理事會在瑞典基律納召開第八次部長級會議，來自5個北歐國家以及美國、加拿大及俄羅斯的部長級官員一致同意，批準和接受中國等5個國家成為該組織的正式觀察員國，中國北極科學(xué)考察研究由此走上國際化道路。
中國雖然不是北冰洋沿岸國，在北極地區(qū)也不存在領(lǐng)土主張和海洋劃界問題，但對于一個近北極的北半球發(fā)展中大國而言，北極地區(qū)的氣候環(huán)境變化、地緣政治影響和航道開通利用等事件，對中國的氣候、環(huán)境、農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟等方面均具明顯的現(xiàn)實意義，對社會發(fā)展有著深遠的影響。
1991年以來，中國科學(xué)院積極組織多途徑的北極科學(xué)考察，加強國際合作，努力促進北極科學(xué)探索，為人類可持續(xù)發(fā)展作出了貢獻。
1991年，筆者應(yīng)邀參加了挪威、蘇聯(lián)、中國與冰島四國的北極國際科學(xué)考察，并在此期間發(fā)現(xiàn)了北極《斯瓦爾巴條約》原文，得知中國于1925年已經(jīng)成為北極《斯瓦爾巴條約》成員國，享受《斯瓦爾巴條約》規(guī)定的一切權(quán)利。諸如，可以在北極斯瓦爾巴群島建立科學(xué)考察站，可以開礦、辦學(xué)、經(jīng)商、出入自由等等。筆者把該條約的原文帶回祖國，為我國享受《斯瓦爾巴條約》權(quán)利提供了法律依據(jù)。
1991~1994年，中科院先后與挪威卑爾根大學(xué)、美國阿拉斯加北坡自治區(qū)簽訂了北極科學(xué)考察研究的合作協(xié)議。之后，高登義、張青松、竺菁等科學(xué)家先后多次在北極斯瓦爾巴群島和阿拉斯加地區(qū)參與北極國際合作科學(xué)考察，促進了北極探索的可持續(xù)發(fā)展。
中國北極科考的著眼點在于探索北極變化與中國氣候環(huán)境變化之關(guān)系，維護北極的可持續(xù)發(fā)展和促進北極的和平利用。1995年12月，以秦大河為團長的中科院代表團（團員有高登義、張青松、劉小漢、劉鍵、趙進平）參加了國際北極科學(xué)委員會關(guān)于北極科學(xué)研究計劃的討論。該計劃以“北極與全球變化”為主題，計劃對4個優(yōu)先領(lǐng)域和10個優(yōu)先項目開展研究，包括全球變化對北極地區(qū)及其居民的影響、與全球系統(tǒng)有關(guān)的北極過程等等。
可以說，中國北極科學(xué)考察研究一直以“北極與全球氣候環(huán)境變化”為主題，以促進北極的可持續(xù)發(fā)展、為人類謀福利為己任。
2018年，中國出版《中國的北極政策》白皮書，明確了兩個問題。第一，中國是《斯瓦爾巴條約》的締約國，有權(quán)自由進出北極特定區(qū)域，并依法在該地區(qū)區(qū)域內(nèi)平等享有開展科研以及從事生產(chǎn)和商業(yè)活動等權(quán)利。第二，依據(jù)《聯(lián)合國海洋法公約》等國際公約，中國在北極、北冰洋公海等海域，享有資源勘探和開發(fā)的權(quán)利。
另外，北極地區(qū)相對純潔的自然環(huán)境也為凈化人們的心靈提供了一個很好的自然平臺。近10年來，我們在組織北京及其他一些城市的中小學(xué)生北極科學(xué)普及考察中，不僅要求學(xué)生要學(xué)習建立課題、實習野外采樣，還要在實驗室分析樣品，在教授指導(dǎo)下學(xué)習撰寫論文，取得了較好的環(huán)境教育效果。
總之，北極地區(qū)不僅是進行科學(xué)研究的圣地，探索北極不僅與人類生存密切相關(guān)、與我國和平利用北極資源休戚相關(guān)，而且，北極地區(qū)也是21世紀海洋資源爭奪的重要區(qū)域，更是凈化人們心靈的土地。■
（作者系中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員、中國科學(xué)探險協(xié)會名譽主席）