武汉大学中国南极测绘研究中心基于船舶活动碳排放模型成功构建了南大洋船舶活动强度的高分辨率时空图谱,揭示了船舶活动热点分布特征及新冠疫情对南极人类活动的差异化影响,为量化南极人类活动与国际治理提供了关键科学依据。相关研究成果已发表在环境领域Top期刊《Journal of Environmental Management》(影响因子8.4),博士研究生丁曦为第一作者,艾松涛教授为通讯作者。

不同类型船舶在南大洋的碳排放情况
船舶碳排放是评估船舶活动强度的重要指标。针对南极旅游活动的碳排放问题,此前有学者基于IAATO统计数据开展分析,但其存在船舶类型覆盖不全、空间分辨率不足等局限,难以支撑有效的减排策略制定。针对这一瓶颈,艾松涛教授团队利用真实航迹数据和船舶功耗模型,精确量化南大洋不同类型船舶的碳排放,基于高精度动态数据(包含AIS轨迹、发动机负载、燃料类型等),逐船、逐航次计算排放量,通过聚合微观数据形成宏观排放清单。
研究成果清晰勾勒出南大洋船舶活动强度的时空特征。结果表明,2019-2022年间,在50°S以南海域,船舶活动以货船为主要载体;而在60°S以南海域船舶累计活动中,破冰船、客船(含旅游邮轮)、渔船这三类船舶构成了南极船舶活动的主体。研究表明,全球疫情对南极人类活动也产生了显著的影响。2020-2021年旅游季期间,60°S以南海域的旅游船舶活动同比骤降98%,科考船舶活动减少35%,但渔船活动几乎未受干扰,在所有类型船舶中最为稳定。这一差异揭示了不同行业对外部冲击的韧性特征,为针对性制定管理政策提供了有效参考。

不同类型船舶活动强度的空间分布
需要注意的是,南极人类活动的强度在未来需要更多指标加以衡量。比如中国南极秦岭站使用绿色能源,扩展了南极的科考活动,但并没有增加碳排放;此外,当前碳排放表征了近期活动强度,而历史累积碳排放的估算也是一个难题,这是后续值得进一步研究的方向。此前,研究团队针对卫星AIS数据的质量开展了专题分析,在《Acta Oceanologica Sinica》期刊上发表了相关论文,详细分析了国家卫星海洋应用中心发布的海洋卫星AIS数据(http://www.nsoas.org.cn/)的时空分布及质量特征,并论述了其在极地区域的可用性,为南极船舶活动强度量化研究奠定了坚实的数据基础。
相关论文可通过以下网址阅读下载:
《High-resolution mapping of Southern Ocean shipping emissions reveals policy-critical hotspots and post-pandemic rebound》(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479725027148)
《Quality analysis of AIS data derived from Haiyang (HY) series satellites》(https://link.springer.com/article/10.1007/s13131-025-2491-3)
供稿:丁曦;排版:王月云;审核:艾松涛、周春霞