北冰洋既是世界重要航道之一，也对天气和气候预测至关重要。近期，来自英国国家海洋学研究中心（National Oceanography Centre，NOC）和挪威特罗姆瑟大学（UiT The Arctic University of Norway，UiT）的科学家们合作开展了一项研究，通过卫星实现对北冰洋的冰层厚度全年监测。相关研究成果已发表在《自然》（Nature）上。
由于北冰洋海冰融化加速，航运近年来增长迅速。仅在过去十年中，进入北极的船只数量就增加了25%，尤其是在巴伦支海和靠近斯瓦尔巴特群岛的海域，那里的航运活动在夏季非常活跃。而海冰对船只的安全构成了严重威胁，特别是对中小型吨位船舶而言。为了安全航行，船舶需要提前准确了解海冰的位置和厚度。虽然挪威气象研究所提供了北极海冰预报，但是缺乏有关夏季冰层厚度的可靠信息，该研究可能会对北冰洋的航运产生重大影响。
早在20世纪80年代，卫星就被用来测量北极冰层的厚度。但是这项技术只在冬季（即10月至来年3月）冰雪寒冷干燥的时候发挥作用，因为卫星无法区分融化的海冰和海水。为了解决这个问题，研究人员采用人工智能，卷积神经网络方法对海冰和开放水域进行分类，这使得他们能够通过卫星识别海洋，而不是融化的海冰。这样有利于提高卫星厚度测量的稳健性，并将海冰预测的提前期延长几个月。
UiT物理与技术团队负责人Jack Landy指出，北极冰层融化的速度比以往任何时候都快。使用新的卫星数据，可以依据海冰的厚度进行海冰预测，从而减少船只和渔船的安全风险。也可以提前对未来气候做出更准确的预测，通过在5月份测量海冰的厚度来预测9月份某一地点是否会结冰，帮助船东更容易地航行。
此外，科学家们为卫星传感器构建了一个新的计算机模型，以确保其测量准确的高度和厚度。该研究小组开发了第一个数据集，包含了整个北极一整年的海冰厚度。研究参与者，伦敦大学学院副教授Michel Tsamados博士表示，在高级气候模型中使用新的冰层厚度数据，可以改善对中纬度地区天气的短期预测和对未来气候的长期预测。
NOC首席研究员Yevgeny Aksenov博士强调，海冰厚度是设计极地航行的操作预测和危险警报系统的关键因素，因为它影响到船只在冰雪条件下的安全速度。然而其他危险，如在没有海冰的极地海域经常出现的巨浪，也会损坏船只和近海建筑物。科学家们还需要意识到其他综合危害，如在极地环境中被海冰和海浪破坏的船体和近海建筑。（刁何煜 编译）
