基于全北极网格与地形及海冰约束的跨北极航线可行性研究

气候驱动的北极海冰减少重新激发了跨北极航运的兴趣，但采用仍受限于航线可行性、安全性和额外航程等基本问题。现有研究大多比较理想化的大圆航线捷径，或使用完整的天气航线系统，在真实地形和海冰的简单盆地尺度诊断方面存在空白。我们开发了一个基于离线图的框架，在 0.5 度全北极网格上结合 GEBCO 2024 地形数据与哥白尼海洋环境监测服务（CMEMS）2018 年夏季北极海冰再分析数据。A* 寻路算法被应用于一个典型的欧洲-亚洲起讫点对，以量化航线可用性及相对于大圆航线的航程膨胀。强制仅海上可行性在应用深度和海冰约束之前使航线长度增加约 10%。代表龙骨间隙的深度阈值（hmin = 20-50 m）最多移除约 15% 的海域掩膜，但在 hmin = 20 m 时保留了跨北极连接。夏季海冰施加强烈的季节性控制：连续的冰上安全航线仅在 8 月中旬才出现，即使在夏末距离也被膨胀约 20-25%。当深度和海冰约束联合施加时，仅约 75% 的海域单元保持安全，在测试季节中不存在连续的联合安全跨北极航线。该框架为北极航运提供了一个盆地尺度的筛选工具，并为基于预报的多目标航线研究提供了基线。