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(dá)北極點(diǎn)。在親近北極的科學(xué)探索中，我逐漸認(rèn)識(shí)那遙遠(yuǎn)而神秘的北極，認(rèn)識(shí)到北極的天氣氣候規(guī)律和自然環(huán)境特征，認(rèn)識(shí)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?jī)?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(diǎn)，例如北極地區(qū)浮冰面積和厚度變化對(duì)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(shí)，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(yùn)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(dāng)年夏季西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)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(dāng)冬季北極巴倫支海和喀拉海浮冰面積增加時(shí)，當(dāng)年夏季西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)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(qiáng)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(dāng)程度上會(huì)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(jì)直接相關(guān)。
太陽輻射能的太陽風(fēng)和其他高層空間中的帶電能量粒子易于進(jìn)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(dòng)等。這些現(xiàn)象往往影響人類的通信活動(dòng)，甚至影響人類活動(dòng)的安全。
由于北極大陸的冰蓋厚度深達(dá)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(zhǔn)確地反映歷史氣候的真實(shí)狀況；同時(shí)，在降雪堆積并擠壓成冰層的過程中總會(huì)有空穴，將當(dāng)時(shí)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(cè)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(shí)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(dòng)提供了有利條件，因而早年間這里是大國潛艇活動(dòng)的重要場(chǎng)所。
中國北極科考路
21世紀(jì)以來，爭(zhēng)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(diǎn)海洋底插上國旗，向世界表明，北極點(diǎn)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(huì)在瑞典基律納召開第八次部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議，來自5個(gè)北歐國家以及美國、加拿大及俄羅斯的部長(zhǎng)級(jí)官員一致同意，批準(zhǔn)和接受中國等5個(gè)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(duì)于一個(gè)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(duì)中國的氣候、環(huán)境、農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)等方面均具明顯的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)社會(huì)發(fā)展有著深遠(yuǎn)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(qiáng)國際合作，努力促進(jìn)北極科學(xué)探索，為人類可持續(xù)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。
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(jìn)了北極探索的可持續(xù)發(fā)展。
中國北極科考的著眼點(diǎn)在于探索北極變化與中國氣候環(huán)境變化之關(guān)系，維護(hù)北極的可持續(xù)發(fā)展和促進(jìn)北極的和平利用。1995年12月，以秦大河為團(tuán)長(zhǎng)的中科院代表團(tuán)（團(tuán)員有高登義、張青松、劉小漢、劉鍵、趙進(jìn)平）參加了國際北極科學(xué)委員會(huì)關(guān)于北極科學(xué)研究計(jì)劃的討論。該計(jì)劃以“北極與全球變化”為主題，計(jì)劃對(duì)4個(gè)優(yōu)先領(lǐng)域和10個(gè)優(yōu)先項(xiàng)目開展研究，包括全球變化對(duì)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(jìn)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(gè)問題。第一，中國是《斯瓦爾巴條約》的締約國，有權(quán)自由進(jìn)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(dòng)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(duì)純潔的自然環(huán)境也為凈化人們的心靈提供了一個(gè)很好的自然平臺(tái)。近10年來，我們?cè)诮M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(xí)建立課題、實(shí)習(xí)野外采樣，還要在實(shí)驗(yàn)室分析樣品，在教授指導(dǎo)下學(xué)習(xí)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(jìn)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(jì)海洋資源爭(zhēng)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(xiǎn)協(xié)會(huì)名譽(yù)主席）