發布時間:2023-11-30 10:22:01
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇邊界與海洋研究,期待它們能激發您的靈感。
【關鍵詞】阿爾茨海默病;β-淀粉樣蛋白;神經元退變
【文章編號】1004-7484(2014)07-4083-01
阿爾茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)是一種以進行性認知障礙和記憶損害為主的中樞神經系統退行性疾病。其病理特征主要表現為:β-淀粉樣蛋白(beta-amlyoid protein, Aβ)沉積、老年斑形成、Tau蛋白過度磷酸化,最終導致膽堿能神經細胞丟失[1]。研究認為Aβ是病因學危險因子,是各種因素引起AD的共同通路,能夠通過多途徑引起細胞發生炎癥反應;Aβ沉積是AD顱內神經元退行性變的早期反應,但Aβ和膽堿能神經元功能喪失之間是否有直接的因果關系報道較少[2]。本文就Aβ介導的炎癥反應與AD腦內神經元退變的研究作如下綜述。
1 Aβ與膽堿能系統
很多學者提出了“膽堿能假說”:前腦基底膽堿能神經元的退變及大腦皮層和其他區域膽堿能遞質的缺失是AD患者認知失常的主要原因[3]。研究發現AD患者腦脊液和腦組織中膽堿乙酰轉移酶(ChAT)和乙酰膽堿酯酶(AChE)活性及ACh的合成、釋放、攝取等功能下降,腦組織中膽堿能神經元數量減少,膽堿能受體(如M和N受體)密度降低,表明膽堿能系統功能障礙與AD患者認知功能下降有關,且Aβ抑制了ACh釋放和合成,影響了ACh在突觸部位的降解[4]。Aβ沉積引起的繼發性慢性炎癥反應是導致膽堿能神經元退行性變的重要原因,而Aβ對膽堿能神經元的毒性也并不比其他系統的神經元強。所以目前尚難明確膽堿能損傷與Aβ沉積之間的關系,但可以確定的是在AD中存在一個惡性循環,即中樞膽堿能耗竭增加Aβ的產生和神經毒性,而Aβ又進一步削弱膽堿能神經遞質的效應[5]。
2 Aβ與小膠質細胞
最近,有學者在Aβ沉積中發現了被激活的小膠質細胞和炎癥因子,同時抗炎癥藥物可緩解AD發病的過程[6]。小膠質細胞是中樞神經系統中主要參與炎性反應的細胞,它激活后可釋放多種細胞因子、趨化因子、補體及其激活物,導致非特異性炎細胞浸潤,產生慢性炎癥,使神經系統受損[7]。目前研究認為Aβ能直接激活小膠質細胞,一方面激活的小膠質細胞能夠吞噬清除斑塊,具保護中樞神經的功能,同時Aβ的持續刺激會加速小膠質細胞衰老,導致小膠質細胞功能不良,吞噬清除Aβ及保護神經元的功能減弱;另一方面活化的小膠質細胞釋放TNF-α等炎性分子,并產生細胞因子和神經毒性物質,從而損害神經元,退變死亡的神經元碎片及釋放的有毒物質反過來誘導激活其他小膠質細胞,釋放神經毒性物質和炎性細胞因子,從而形成一個不斷增強的自身毒性環路[8],使炎癥反應不斷增強,最終導致AD。同時,還有研究發現小膠質細胞的激活程度與發生淀粉樣沉淀的演化程度相一致[9]。
3 Aβ與nAChRs
煙堿型乙酰膽堿受體(nicotinic acetylcholine receptors, nAChRs)在腦內的作用主要是調節神經元的興奮性,進而調節一系列行為反應,特別是學習、記憶、注意力的保持等認知過程[10]。煙堿及其受體與Aβ間的相互作用,是否能延緩AD的發生、發展,目前此方面的研究并沒有達到共識。研究發現煙堿可通過結合其受體而抑制神經細胞內Aβ所致的Caspase-3活化、ROS積聚、自由基及游離Ca2+增加,明顯減輕Aβ引起的海馬神經元凋亡。煙堿可結合并活化高親和力的TrkA NGF受體,從而改善膽堿功能。有研究表明Aβ與神經元α7-nAChR具有高度親和力,它們結合后,通過細胞的吞噬作用將Aβ攝入細胞,對膽堿能神經元產生毒性作用,造成膽堿能神經元死亡[11]。也有研究發現激活外周巨噬細胞α7-nAChR可減少炎性介質的分泌,從而抑制外周炎癥反應[12]。
4 小結和展望
AD顱內炎癥是Aβ介導的繼發性反應,也是導致神經元退行性變得重要因素。小膠質細胞在致炎因素作用下被激活,分泌釋放許多對神經元具有細胞毒性的產物,激活小膠質細胞α7-nAChR可減少炎癥介質的分泌。盡管目前AD發病機制還不清楚,但大多數學者認為Aβ沉積激活小膠質細胞引起炎癥反應,導致神經元丟失是AD的主要病理機制。因此AD與Aβ的關系以及小膠質細胞激活與炎性介質分泌在Aβ介導的炎性反應中的作用越來越受到關注,而激活膠質細胞α7-nACh對炎性介質表達和基因調控機制尚未解決,也是有待深入研究的關鍵問題。深入探討Aβ介導的炎癥反應與膽堿能神經元退變的關系必然將為尋找新的AD治療途徑和藥物奠定堅實的基礎。
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作者簡介:
廖國平(1987-),主管藥師,碩士,研究方向:主要從事臨床藥學與醫院中藥制劑研究, Tel:18374763236, E-mail:.
【關鍵詞】 海洋數值模擬;課程實習;教學實踐
一、《海洋數值模擬》課程實習內容設置的必要性
《海洋數值模擬》是海洋科學專業重要的專業方向課程,其內容主要專注于海洋數值模擬的基礎理論、基本方法、實施過程及結果校驗四個方面。該課程的教學目的主要是使學生學會根據海洋數值模擬的具體需要,建立控制方程及邊界條件,選取合適的相關參數,對方程及邊界條件進行離散化處理,編程實施,調試、修改模式,并對模擬結果進行檢驗與分析。同時,該課程還要介紹海流、海浪、風暴潮等常用海洋數值模式的歷史演進、現狀及未來的發展方向。學生對該課程的學習不光要注重于其基本理論及方法的掌握,更重要的是要在該課程附設的實習中通過上手實踐對海洋數值模擬有直觀的認識和熟練的掌握,在以后的工作和研究中能夠觸類旁通,使用數值模式解決海洋業務及科研方面的問題。因此,該課程實習內容的設置對于學生完整地學習該課程內容,以及加深掌握的程度非常重要。
二、課程實習內容設置的原則
1、緊扣課程學習內容
需涵蓋海洋數值模擬的關鍵內容。
2、難度不宜太大
要使學生在一定難度范圍內對該課程的關鍵內容及環節進行上手實踐,并在此基礎上產生感性認識,加深對海洋數值模擬相關理論、相關方法、實施過程、編程調試技巧等方面的掌握程度。
3、實習的目標應具有一定的新穎性
之所以這樣,是為了能夠使得學生在完成實習的主要內容之后,在模擬結果中加深對海洋科學相關理論的認識。
為了達到《海洋數值模擬》實習的目標,下文中將結合作者的教學實踐對該課程實習的內容設置及實施的技巧進行一些探索。
三、實習內容的設置
《海洋數值模擬》實習的內容主要涉及以下幾個方面:
1.對所模擬的海洋現象進行提煉分析,總結出該現象的主要特征及所處環境,確定各種環境參數,并由此對控制方程組及邊界條件進行簡化、改造,以得到既能抓住該海洋現象的主要特征又簡單的控制方程組及邊界條件;
2.根據研究海域的特征選取合適的空間離散化方案,根據該現象的時間演變特征選擇合適的時間積分方案,最終確定整個數值方案;
3.對簡化后的控制方程組及邊界條件進行離散化,得到模式積分使用的代數方程;
4.根據離散化的代數方程組編程;
5.調試程序并對原程序進行必要的修正,以得到能夠正常積分的代碼;
6.根據研究現象設定積分長度,進行模式積分;
7.對模擬結果進行分析,以確定模擬能夠正確再現該海洋現象,并根據模擬結果對該現象的特征進行歸納總結。
在作者的教學實踐中,選取熱帶海洋的風生流及赤道波動作為研究對象,根據熱帶海洋的特點建立了一個1.5層的海洋模式,設定兩套試驗方案,分別再現熱帶海域的風生流系統及赤道波動的傳播特征。該模式簡單、易實現,不僅能夠再現海洋內部的流及波動的形成機制及演變特征,而且能夠再現大氣對海洋的作用機制及結果。因此,選用該模式作為實習的主要內容,不僅能夠可行地帶領學生實踐海洋數值模擬的整套環節,而且可以通過模擬結果給學生以直觀的物理海洋學現象的認識。這種直觀認識對于加深學生對《海洋數值模擬》的掌握、對物理海洋現象的認識以及在今后的模式應用都非常重要。
該1.5層海洋模式將海洋在垂直方向上分為兩層,即混合層和深層。物理海洋學的調查證實,海水的運動和海洋要素的變化主要存在于混合層,深層則相對靜止和變化較小,海洋中重要的波動也主要存在于混合層。因此,可以通過兩維的混合層模擬再現風生海流及海洋中重要的波動現象。
該模式疊加了邊界條件的控制方程如下,只考慮混合層的厚度以及混合層垂直平均的經向、緯向速度。模式的空間差分格式取C網格,混合層厚度、經向速度及緯向速度空間網格相互交錯,在總網格點有限的情況下得到更高的空間分辨率。時間差分格式取蛙跳格式,該格式具有較好的積分穩定度和較高的數值求解精度。模式的初始條件取速度為零,混合層厚度為100米。外部強迫為12月的氣候態風應力。研究區域取熱帶太平洋(30S-30N),經向61個格點,緯向171個格點。科氏參數取β平面近似。邊界取無滑動側邊界條件。
模式代碼分為8個模塊,共同完成模式的數據讀入、積分、后處理及數據輸出等過程。
(1)海陸分布及風應力數據的讀入模塊;(2)風應力數據的插值模塊;(3)經向、緯向速度格點上科氏參數的計算模塊;(4)經向速度的積分模塊;(5)緯向速度的積分模塊;(6)溫躍層深度的積分模塊;(7)各要素積分結果的時間平滑模塊;(8)數據的輸出及繪圖模塊。
根據上述內容,可以完成模式的建模以及積分計算。
四、實習中應注意的問題
實習過程中,應首先將該模式選取的背景以及特點向學生講述清楚,著重講解該模式由方程組的簡化設定到結果分析的思路及關鍵點。建模實施過程中的關鍵環節應讓學生通過結合課堂內容的學習自主開拓,并通過教師的引導建立完整的思路。
實習的時間安排應合理,留有足夠的時間給學生自主探索和討論,讓學生在探索過程中領會海洋數值模擬的要點及技巧。學生在實習過程中的相互討論和借鑒往往能起到意想不到的結果,不僅能夠鍛煉學生之間的團體協作能力,而且可以起到鼓勵先進同學、激勵后進同學的效果。
教師在實習過程中應能夠掌握整個實習進程的節奏與進度,重點放在建模思路的建立和模擬現象的分析引導上。教師還應將實習內容與學生將來可能的工作相結合,說明實習的重要性,以提高學生實習的積極性,保證完成實習的預設目標。
五、結語
該課程實習的最終目標是使得學生掌握海洋數值模擬的理論框架和實施方案,為他們將來的工作及研究提供基礎。因此,在實習的過程中應切實教給學生一個完整的內容和實施方案,提高他們的動手能力,給他們建立起一個直觀的感性認識。
《海洋數值模擬》實習課程的設置在國內的發展還處于有待發展的階段,作者所在學校的課程也處于探索階段。因此,該課程實習內容的選取以及實習環節的設置還有待進一步的發展,可以通過借鑒國外著名高校的經驗,并結合國內的實際情況和現實需要,對這些工作加以改進。
【參考文獻】
【關鍵詞】 北極 大陸架劃界 《聯合國海洋法公約》 北極治理
【作者簡介】 章成,武漢大學中國邊界與海洋研究院講師、國家領土與海洋權益協同創新中心研究人員
【中圖分類號】 P941.62/D815
【文獻標識碼】 A
【文章編號】 1006-1568-(2017)03-0116-19
【DOI編號】 10.13851/ki.gjzw.201703007
北極問題在當前形勢下具有高度的復雜性,現在的北極可謂區域國際法制建構的“處女地”。在沒有像南極一樣確立一套專門的法律制度的北極區域,各種不同類型的法律爭議并存且互相影響,這進一步加劇了相關國家對這一地區的爭奪。 其中,尤以北極海域的大陸架劃界問題最為復雜、牽涉國家最多、影響范圍最廣。這一問題的發展走向,亦與中國的國家利益息息相關。因此,本文旨在研究和分析北極海域大陸架劃界問題的來龍去脈及其相關法律爭議,并就此問題探討中國可行的應對方略。
一、北極海域的概念與大陸架劃界相關的法律制度
探討北極海域大陸架劃界問題的前提在于界定北極海域的概念和地理范圍,從而明晰大陸架法律制度及其劃界規則適用于該地區的重要意義。
(一)北極海域的概念及地理范圍
北極海域包括北冰洋主w區域及其附屬邊緣海。海洋是北極地表、地貌的主體形態,北冰洋占北極地區總面積的60%以上,其絕大部分水域都在北極圈以北。 北冰洋(the Arctic Ocean)的面積在四大洋中最小,主體部分僅為1 300多萬平方公里,約占全球海洋面積的2.6%;囊括其附屬邊緣海后,北冰洋的總面積也不足1 500萬平方公里,僅為全球海洋面積的4.1%。 由于北冰洋的面積相對于其他三大洋而言很小,因此又有“北極海”一稱。北冰洋與其他三大洋最顯著的區別是其“白色冰海”的物理外觀。這些存在于北冰洋水域的固態和浮動海冰,使北冰洋的海水鹽度平均不足34.8‰,只有在北冰洋洋底和南部邊緣海域,海水的含鹽量才稍高。 根據中國第五次北極海洋科考測得的數據,北冰洋表層水域的水(水深150米以內)為低溫、平均鹽度低于34‰的極地水(Polar Water),其中最表層水域的海水鹽度不足30‰。 而且,在北冰洋邊緣的格陵蘭島及其附近的島嶼上,還分布著大量冰川,屬于可供人類轉化利用的豐富淡水資源。由于北冰洋南部外緣存在大量星羅棋布的島嶼岬角,這些島群北端構成了北冰洋中心區域與其南部附屬子海域的天然分界線,島群南翼邊沿則是北極海域整體與外部太平洋、大西洋海域之間的分界線。對北冰洋來說,狹窄的白令海峽是其與太平洋聯通的唯一通道,在北美方向與大西洋之間的聯通也需要經過加拿大北極群島及其與格陵蘭島之間的若干岬角、狹長的海峽、海灣, 有“圣杯”之稱的“西北航道”就穿過這里。這些邊緣海、海峽和海灣未來將是無冰的北極航運的咽喉要道和通向三大洲的捷徑。 只有在歐洲方向,通過格陵蘭―揚馬延群島―斯匹茨卑爾根群島一線相互銜接的巴倫支海―挪威海較為寬闊,北大西洋暖流經此得以進入北極圈以內,進而一直影響到北緯70度的挪威高北地區以及北緯69度且與大西洋距離甚遠的俄羅斯摩爾曼斯克一帶。和北冰洋水域在其他方位上與其他大洋水域的分界線十分清晰明了不同,這部分海區的北極海域與北大西洋海域之間的界限要模糊得多。
(二)與大陸架劃界相關的法律制度
大陸架構造發達、面積廣闊是北極海域所共有的且最重要的地質地貌形態特征,以最嚴格的科學標準來界定,大陸架的區域面積至少占整個北極海域海底地形的1/3,即不少于400萬平方公里。因此,北極海域的大陸架劃界問題最終將從理論探討轉向具體實踐。故有必要對與大陸架劃界相關的法律制度作一系統陳述。
第一,國際海洋法中的“大陸架”概念及其歷史發展。“大陸架”(Continental Shelf, CS)原本是一個地質地理術語,指從大陸沿岸逐漸地向外自然延伸直到大陸坡度平緩的海底區域。 它通常是指環繞大陸周圍、坡度極小的平緩海底和淺海地帶,平均坡度一般為0.07度,平均深度為130米左右。 全世界大陸架的總面積為2 710萬平方公里,占地球總面積的5.3%。 作為自然形態的大陸架,其延伸的寬度在全球各個海區中的分布可謂參差不齊、差異顯著。例如,西伯利亞北冰洋沿岸、白令海、西太平洋地區以及大西洋西部海區的大陸架面積很大,海底地表形態平坦寬闊,一直綿亙數百甚至上千公里。而美洲地區東太平洋一些水域則受制于太平洋板塊與美洲板塊之間的擠壓碰撞,大陸架的地質構造單元在沿海國家的海岸線附近直接消失。例如,靠近秘魯、智利等國海岸線一側的海水深度,在近岸處就達到2 000米以上;同樣,美國加州海岸線外也只有一段不足100海里的狹窄大陸架。
與地球地貌學意義上的大陸架范疇相比,法律上的大陸架概念則必須確定一個清晰的外部邊界劃定標準,從而嚴格界定法律意義上的大陸架寬度范圍,而不必考慮這種界定標準是否會導致大陸架在自然形態和法律屬性上的背離。法律上的大陸架概念還必須在一定程度上突破科技手段的限制,因為利用現代技術對大陸外緣的劃界依然不夠清晰,即使有些大陸邊(Continental Margin)可利用現代地球物理學技術準確繪制出陸海邊緣,但更多大陸邊的陸坡腳極難確定。 這是因為大陸架劃界在法律意義上需要具有法律效果的確定性,大陸架的法律制度賦予了沿海國在其大陸架上行使權利的合法性,從而有利于其勘探和開發附著于其大陸架之上的海床和底土自然資源。因此大陸架外部界限的確定具有科學與法律上的雙重屬性。
對沿海大陸架提出法律權利聲索的主張最早可以追溯到1916年。當年已有西班牙和阿根廷的學者粗略提出了與大陸架權利相關的內容,同年,俄國認為西伯利亞以北的一些島嶼屬于其大陸的連續,這一主張在1924年為蘇聯政府所重申。 但在當時,這種與后來大陸架概念很相似的理論和政策主張并未引起普遍關注,直到1945年9月28日,美國的《杜魯門公告》(Truman Proclamation)成為現代國家海洋邊界管轄權擴大的主要標志, 這表明大陸架的法律概念已正式進入國際社會的視野。但是,《杜魯門公告》并未提出界定美國在大陸架上的法律權利的具體距離標準,也未使用“”(Sovereignty)這一措辭。 《杜魯門公告》在頒布之初的性質是美國的國內法律文件,并不當然具備約束其他國際成員的國際法效力。但由于《杜魯門公告》擴大了美國的海洋管轄權,這不可避免地會對其他國家的海洋權利造成連帶影響,繼而引發各國的海洋實踐大調整,從而為一項全新的習慣國際法的形成做好了鋪墊。
第二,《聯合國海洋法公約》中的大陸架劃界規則。在《聯合國海洋法公約》(以下簡稱《公約》)框架下,大陸架的法律制度有了重大發展,從而極大地改變了世界海洋管轄權的版圖。在《公約》中,有關大陸架的法律概念基本采納了地理學上的描述方法和認定標準,但由于法律上的大陸架范圍有距離標準的限制,因此《公約》所指的大陸架與科學意義上的大陸架是兩個完全不同的概念。《公約》第76條第2款規定“沿海國的大陸架不應擴展到第4至第6款所規定的界限以外”。依此,完全符合大陸架構造自然條件的海床和底土,不一定會被全然確認為一國或若干國家可以享有法律權利的大陸架。但是同樣的距離標準也可以使窄大陸架國家從中受益,因為不完全符合一國陸地領土自然延伸條件的海床和底土,也有可能被認定為其上之性權利歸該國所有(如果沒有妨害其他國家陸地領土自然延伸的話)。該條第1款規定了大陸架在《公約》中的理論寬度至少為200海里。因此從某種意義上講,《公約》對大陸架概念的界定已然超越了大陸架構造自然條件的應有之義,而是要在寬大陸架國家與窄大陸架國家之間達到一種利益平衡,使后者所享有的大陸架面積不至于與前者相差太大。這也是寬大陸架國家和窄大陸架國家激烈博弈的結果。但毫無疑問,窄大陸架國家一般情況下不可能享有比寬大陸架國家更多的大陸架面積。寬大陸架國家自然地理條件的相對優越性就體現在《公約》在外大陸架界限劃定問題上的有關規定。
根據《公約》孟加拉灣諒解備忘錄的闡釋,大陸架外部界限劃定的起始要素是沿海國鄰接有非常寬廣的淺海地質構造的大陸架海區。相反,如上文提到的秘魯、智利以及美國加州等國家和地區,它們雖然瀕臨寬廣的太平洋,但因其岸外海底地形沒有足夠寬闊的大陸架構造單元,故無法直接在其鄰接的東太平洋海區申請劃定200海里外大陸架,除非有關國家通過利用《公約》所規定的“洋脊規則”來繞開上述地形地質條件的限制,才能實現其大陸架外部界限的擴展。
《公約》第76條第4至6款確立了兩項“公式線”(Formula Lines)和兩項“限制線”(Constraint Lines),用以作為劃定超過200海里的大陸架外部界限的具體劃界方法。“公式線”和“限制線”兩者結合以確定沿海國延伸大陸架的外部界限。關于“公式線”,《公約》第76條之第4款規定,“定點上沉積巖厚度大于等于至大陸坡腳最短距離的1%”和“定點相距大陸坡腳外小于等于60海里”,這兩個規定用于確定200海里外大陸架外緣的公式選擇;關于“限制線”,《公約》第76條第7款確立了“小于等于350海里”和“小于等于2 500米等深線之外的100海里”這兩項限定性標準,目的是限制“公式線”的無節制適用,從而抑制和修正沿海國過度延伸200海里外大陸架的行為。
雖然“限制線”往往更容易吸引社會公眾的注意力,但“公式線”必須先于“限制線”而適用。這種選擇性賦予外大陸架劃界申請國以極大的自由選擇空間,申請國在選擇其外大陸架外部界限的主張范圍時,既有視實際情況自行決定選用何種“公式線”及“限制線”的自由,亦可視實際情況在決定外大陸架外部界限的主張上是否需在外部界限的不同部分采取不同的“公式線”和“限制線”方法。因此在實踐中,各國為了將本國的利益最大化,通常會選擇兼用不同的“公式線”和不同的“限制線”。在實際操作中,申請國往往從最大限度利用規則的角度來反向運用外大陸架劃界規則,即先“咬定”“限制線”范圍,然后再按照“限制線”的范圍來設法根據“公式線”尋找相應的地質沉積物證據,并運用后者來修正前者以達到利益最大化的目標。
當上述外大陸架劃界方法適用于特定的洋脊海底地理形態時,還需符合《公約》第76條第3款所規定的“洋脊規則”,即在200海里之外的大陸架進行劃界時,在深洋洋脊、海底洋脊及海底高地這三種不同的洋脊形態屬性情況下,外大陸架外部界限可延伸的最遠距離有所不同。深洋洋脊不享有擴展200海里外大陸架的權利,海底洋脊的外大陸架外部界限不得超過350海里,而海底大陸架的形態如被認定為海底高地,則有可能突破“從領海基線量起小于等于350海里”的距離標準限制,按照“小于等于2 500米等深線之外的100海里”的限制標準獲得最大份額的200海里外大陸架面積。這里需要說明的是,實際上,上述三種海底構造在其自然形態上都屬于同一種地貌,即均是大陸架之上的凸出洋脊,但《公約》也按距離領海基線200海里為標準,對在其之內和之外的大陸架做了不同的制度安排:沿海國在200海里內,對海床和底土所享有的性大陸架權利可以包括深洋底、任何大洋洋脊以及延伸到200海里區域內的洋脊部分。
二、北極海域大陸架劃界包含的法律爭議問題
由于《聯合國海洋法公約》中的大陸架制度設計以及北極區域的法制架構的現狀均存在適用上的漏洞,因此客觀上為少數北極國家假借《公約》大幅“圈占”北極公地提供了制度上的便利。根據《公約》,200海里以內和200海里以外的大陸架劃界問題在《公約》中受不同的法律規則的調整,盡管兩者在自然科學屬性上并無區別,但超過200海里的北極外大陸架劃界爭議在法律定性上卻與200海里以內的大陸架劃界問題處理方式殊異。各國關于前者雖然爭議較大,但本質上多屬于爭端國家之間的事務,預計主要將通過雙邊劃界協定或多邊劃界協定的形式來進行解決。 換言之,該問題的解Q主要根據《公約》的有關規定和國際司法機構在實踐中所確立的劃界方法來進行。
(一)200海里內大陸架劃界規則及其在北極海域的適用狀況
根據《公約》第83條的規定,沿海國之間的200海里以內的大陸架劃界爭議主要由當事國之間自行協商解決。國際司法機構在其相關判例中確立的200海里以內的大陸架劃界規則,在該類型大陸架劃界爭端的解決過程中占有突出地位。如前文所述,200海里以內的大陸架劃界工作主要體現為當事國間締結雙邊劃界協定。但在實際情形中,兩個沿海國之所以需要簽署劃界協定多數是因雙方各自的200海里邊界訴求不能同時得到滿足。《公約》第15條也明確規定,除歷史性所有權等特殊情形外,進行海洋劃界的當事國無權將其領海界限延伸至中間線以外。由此可知,劃定200海里以內大陸架邊界的主要方法是按等距離中間線劃界,其直接法律依據來自于《公約》。但在實踐中,有關爭議海區的劃界情況千差萬別,爭議雙方很難達成一致意見,因此國際司法機構的相關判決及其在判例中所確立的劃界標準與方法,在200海里以內的大陸架劃界實踐中具有重要的參照價值。近20年間國際法院實際處理過不少代表性判例,完善了對影響200海里以內大陸架劃界的有關因素的分析。
按照最常用的“北極圈線劃分法”,在北極圈內擁有領土的國家有8個,分別為丹麥、芬蘭、美國、冰島、加拿大、瑞典、挪威和俄羅斯。因此這8個國家又被稱為“北極國家”(Arctic States)或“北極八國”(Arctic Eight, A8)。 其中,美國、俄羅斯、加拿大、丹麥(格陵蘭)和挪威擁有直接面向北冰洋主體區域的海岸線,因此這五國又被視為是北極國家群體中的“核心五國”,它們在北極問題特別是北極海域的大陸架劃界問題上擁有比其他三國更大的話語優勢。當然,作為小島國的冰島,其北部雖然也擁有直接瀕臨北冰洋的海岸線,但由于冰島在地理位置、國力方面處于弱勢,因此它很難對北冰洋主體區域的權屬劃分造成實質性影響。此外,冰島屬于典型的洋脊之上的國家,而且所處洋脊的屬性為只能按350海里標準擴展外大陸架外部界限的海底洋脊。冰島雖非位于按照《公約》完全不能擴展200海里外大陸架界限的深洋洋脊之上,即便如此,它的地理位置和地質構造屬性也會極大地削弱其在北極海區的大陸架劃界主張。因此,在本文所關注的北極海域大陸架劃界問題上,冰島以及在北極海域沒有海岸線的瑞典、芬蘭所能發揮的作用較為有限。
結合北極地區的具體情況可知,目前北極國家之間已在相關海域先后劃定了多條200海里以內的海洋邊界線,其中絕大部分邊界線是以單一劃界的方式加以劃定的。單一劃界是目前通行的一種海洋劃界方法,即海洋劃界當事國以同一劃界方法統一劃定彼此之間的專屬經濟區和大陸架邊界,使不同權利屬性的當事國海洋管轄區域之間僅存在一條單一的海洋邊界。因此,有關國家在北極海域劃定的海洋邊界既包括了200海里以內的大陸架界限,也確定了相互之間在北極海域的各自專屬經濟區(通常以“漁區”或“海洋生態保護區”的名義)。除了一些爭議因素外,目前仍實質性存在于北極國家之間的200海里以內海洋劃界糾紛為數很少,這從北極國家之間相互締結的海洋劃界協定中可以看出來。北極國家之間的200海里以內大陸架劃界問題現在大部分已經解決,各國之間大都相互簽署了有關的海洋劃界協議,1920年簽訂的《斯瓦爾巴德條約》還對相關區域作出了比較特殊的制度安排。 目前最主要的北極地區200海里以內大陸架劃界糾紛是美國和加拿大在波弗特海地區的界限劃分爭議,這一爭議是北極區域目前尚存而且沒有達成任何解決意向的雙邊劃界問題。 上文對北極地區200海里以內大陸架劃界問題的梳理,有利于更好地理解各國圍繞北極所產生的復雜紛爭現象背后的本質。
(二)北極海域的200海里外大陸架劃界問題及其法律爭議
200海里以外的大陸架劃界問題則是北極大陸架劃界問題中適用規則最復雜、解決最為困難、處理結果外溢效應最大的問題,它是影響北極區域形勢的重中之重。從《公約》在對內架和外架的制度內容設置,也可以看出兩者之間的顯著差異,這也是其與200海里以內的大陸架制度的法理基礎的最大不同之處。與此同時,有關國家在北極地區申請外大陸架的嘗試也面臨著不少法律障礙。
對于《公約》框架下的大陸架劃界規則在北極海域的適用問題,還需結合具體海域的不同地理狀況來進行具體分析。因為北極海域的不同區域,大陸架地質結構在其不同海底海床地區的發育情況差異較大。在俄羅斯亞洲部分的西伯利亞以北,大陸架的延伸面積極為寬廣, 而在北美洲大陸以北,大陸架面積卻相對有限,部分地區的大陸架甚至非常狹窄,無法達到《公約》所規定的將大陸架外部界限延伸到200海里之外的前提條件。例如,位于加拿大巴芬島和丹麥海外自治領格陵蘭之間的巴芬灣由于面積關系,不存在超過200海里外大陸架的劃界問題。從目前北極海域的具體大陸架劃界現狀來看,(1)挪威和俄羅斯兩國在經過四十余年的漫長談判后,于2010年簽署了關于北極巴倫支海海區的海洋劃界條約,實現了雙方在該海區的200海里以內的大陸架/專屬經濟區的單一邊界和200海里以外的大陸架相鄰邊界劃界問題的一攬子解決;(2)冰島和挪威本土、丹麥(格陵蘭)與挪威揚馬延群島之間也已完成大陸架邊界的劃定工作,其中格陵蘭島和揚馬延群島之間的海洋邊界是通過1993年國際法院的司法判決途徑劃定的。但格陵蘭島和挪威斯瓦爾巴德群島之間尚未進行大陸架劃界;(3)美國和俄羅斯之間的北極海域大陸架劃界也有雙方在1867年和1990年兩個既定劃界條約的約束,雙方在北極楚科奇海的大陸架邊界是確定無爭議的。雖然俄羅斯對雙方在白令海的海洋邊界走向存在不滿,但白令海通常不被認為是北極海域的組成部分,而且俄羅斯也無反對白令海邊界的實質行動;(4)目前北極地區現存的200海里以內大陸架劃界糾紛主要是美國和加拿大在波弗特海的劃界爭議。這一部分的劃界糾紛也延伸到了雙方在北極波弗特海的200海里以外的大陸架相鄰邊界。也有觀點認為,受制于雙方特別是加拿大在波弗特海的海岸線和海底海床地質地理情況,雙方尤其是加拿大很難將其大陸架劃界訴求延伸到200海里以外;(5)加拿大和丹麥(格陵蘭)可以在北極林肯海及其更北的海區進行大陸架乃至200海里外大陸架相鄰邊界的劃定,但在林肯海以南的北極海域,如巴芬灣一帶,雙方無法進行200海里外的大陸架劃界,只能通過1973年和2012年兩個海洋劃界條約,以單一邊界劃分雙方在200海里以內的海洋邊界;(6)大陸架面積寬廣的北冰洋中央洋底區域是“北極核心五國”大陸架劃界訴求的主要聚焦所在和爭奪重點。雖然五國之中的挪威承認其本土的大陸架自然延伸無法到達北極點區域,但由于斯瓦爾巴德群島尚未進行大陸架劃界,因此挪威仍然有機會通過斯瓦爾巴德群島向北冰洋中央區域擴展其200海里外大陸架主張范圍。從各個北極國家向聯合國的大陸架界限委員會所提交的外部界限劃界申請案的情況來看,已有俄羅斯、挪威和丹麥三個北極國家提交了涉及北極海域的外大陸架劃界申請,其中俄羅斯提交了兩次,2001年率先向委員會提交,2015年又提交了補正申請版本。如果將申請案所涉及的北極海域范圍擴大至北極海域外緣的格陵蘭海和拉布拉多海(這兩個海區從物候學角度與北極海域自然條件較為接近),則提交涉北極外大陸架劃界申請案的國家還包括加拿大(針對拉布拉多海提交申請案)和丹麥(針對格陵蘭海提交申請案)。但到目前為止,只有挪威的外大陸架申請案在2009年得到了委員會的審議通過。美國t受制于它的非《聯合國海洋法公約》締約國身份,目前暫時無法向委員會提交外大陸架劃界申請。
影響北極國家外大陸架劃界申請的主要法律障礙主要有:關于北極地區總體法律地位的持久爭議、北極國家間200海里外大陸架相鄰部分的劃界困局、北冰洋中央區洋底地形屬性的認定問題等。北極地區沿海國大陸架邊界線的劃定,很大程度上取決于以下兩大難題的解決:一是相鄰國家間大陸架主張重疊和領土爭議問題;二是洋脊屬性問題。 斯科特?薩科福(Scott J. Shackelford)指出,“現在的北極國家熱衷于劃設超過200海里的外大陸架邊界,扇形線可能是北極國家不愿承認但樂于看到其運用的劃界辦法” 。洋脊屬性則直接關系到大陸架外部界限劃定所運用的“限制線”的選擇,對大陸架范圍有很重要的影響。同時,大陸架外部界限作為國際海底區域的邊界,洋脊問題同樣決定著國際海底區域的位置和范圍大小。如果將羅蒙諾索夫海嶺(Lomonosov Ridge)、阿爾法―門捷列夫海嶺(Alpha-Mendeleev Ridge)和楚克奇海冠都作為大陸架的自然延伸,國際海底區域將縮小為兩塊面積極小的區域。
三、大陸架劃界法律規則在北極海域的適用前景展望
由于北極地區以海洋為主體,故海洋問題在北極問題中占據極大的比重。而在所有北極問題中,大陸架劃界問題無疑是爭議最大、最難解決的問題,因為大陸架法律制度的產生和發展,與屬于全人類共同繼承財產――國際海底區域這一概念的提出及逐步得到認可存在密切關系,并在1982年通過的《聯合國海洋法公約》文本中得以規范化和體系化。因此,北極海域的大陸架劃界問題所涉及的國際海洋法制度,主要包括《聯合國海洋法公約》框架下的大陸架制度以及其中有關200海里外大陸架部分的特殊劃界規則,在具體適用上涉及北極海域豐富大陸架資源的勘探開發和利益分享問題。不僅如此,北極海域大陸架劃界問題的發展走向還會產生重要影響,即從實質上明確與《公約》大陸架法律制度適用效果截然相反的國際海底區域法律制度在北極海域的具體適用范圍。北極海域沿岸國家大陸架主張的擴張及其大陸架外部邊界的確定,勢將從整體上壓縮北極海域國際海底區域的面積,進而從實質上影響北極地區的總體法律地位,這使所有北極問題的國際法研究者思考《公約》所設計的大陸架法律制度在北極地區的適用實效問題,尤其是由此所引發的法律和道義爭議。
關于《聯合國海洋法公約》體系下的大陸架劃界規則在北極海域的適用前景,斯科特?薩科福認為,北極應該與外太空、深海床、南極一道,受國際法特別立法的規制,以將北極的地位上升為“全人類共同財產”。 周邊國家不應在北極地區追求大陸架劃界,保護北極國家共同利益的最佳辦法應是在北極實行類似南極的“非化”。 斯蒂芬妮?霍爾姆斯(Stephanie Holmes)回溯了包括公平原則在內的各類海洋劃界方法的產生及適用背景,認為北極冰的迅速融化使北極地區的海洋劃界問題變得急迫起來,她相信避免北極問題惡化的最好辦法是締結一項專門規制北極地區的多邊國際特別協定,這一點與薩科福一致。但薩科福的目標是通過締結北極多邊國際協定凍結北極國家的相關訴求,而霍爾姆斯則認為盡快在北極地區達成多邊一致,所締結的北極國際協定有助于北極大陸架劃界工作的迅速推進,并降低劃界的難度。
值得一提的是,在北極地區占據最有利地理條件的俄羅斯,其積累了豐富的北極開發經驗,是北極地區行動能力最強的國家。俄羅斯的優勢在于,其搜集的有關數據信息在絕大多數情況下是更能精確反映北極地區客觀情況的原始材料。然而俄羅斯的歷史文化傳統及其在國際體系中的獨特地位決定了它的北極政策立場與其他西方國家相比有一定的特殊性。俄羅斯國內涉北極事務的相關立法、政策及戰略性文件的框架體系完整,規劃全面且在不少事項上具有相當的前瞻性。例如,早在2001年俄羅斯就率先提交了涉及120萬平方公里北極海區的200海里外大陸架外部界限劃界申請案(同時也是聯合國大陸架界限委員會自成立以來所受理的第一份外大陸架劃界申請案);2008年俄羅斯就頒布《2020年前及更長期的俄羅斯聯邦北極地區國家政策基本原則》 。另外,俄羅斯率先組建北極部隊以強化其在北極地區的軍事優勢,同時其國內還存在諸多專門研究北極問題的智庫機構,如俄羅斯科學院的海洋研究所、圣彼得堡大學、羅蒙諾索夫北方(北極)聯邦大學等,并辦有諸如《北極地區的國際關系與地緣政治》(Международные Отношения и Геополитика в Арктике)等專業性學術期刊。
與其他西方國家相比,俄羅斯更強調其國家利益及其在北極地區的特殊地位,嚴格遵循國際法邏輯的^點較少,總體立場上偏于強硬,這與俄羅斯習慣于在遵循國際法基本原則、規則和尋找一切可能機會擴充領土或利益這兩大選項之間,往往優先選擇后者的歷史傳統相關。但是,隨著時代的發展,俄羅斯學者的認識也不斷完善和多元化,俄羅斯官方對北極的政策也在不斷調整和修正。但總的來說,俄羅斯對北極地區的管控朝著更為嚴密的方向發展。當然,與蘇聯時期相比,俄羅斯方面目前對北極地區有關法律問題的理解更接近于當代國際法的通行觀點,蘇聯時期的觀點更強調其在北極地區的權益具有領土性、性和絕對排他性。 M?克羅索夫(M. Kolossov)等人在其合著的《蘇屬北極地區的法律地位》一文中分析了俄羅斯在北極地區的基本立場和北極地區的法律地位問題。他認為,在北極單方面主張外大陸架邊界最終獲得大陸架界限委員會認可的可能性很大。結合北極治理的自愿性質,北極地區的大陸架劃界問題并不妨礙北極地區的科研合作與北極理事會工作的開展。
在《聯合國海洋法公約》有關大陸架法律制度適用于北極地區面臨的困局和有關國家基于國家及地緣戰略利益考量的大背景下,相關國家在北極問題上的博弈進一步加劇。2007年8月2日,俄羅斯聯邦國家杜馬副主席奇林加羅夫率領北極海洋科考團下潛至4 000米深的北冰洋底插上俄羅斯國旗,其目的旨在為俄羅斯針對北極的大陸架劃界主張尋找并提供更充實的地質科考依據。自此,相關國家的“北極爭奪戰”日益升溫。而北極地區的法律機制又存在多元化、碎片化、無序化、不系統等特征。到目前為止,1973年的《保護北極熊及其棲息地協定》是北極地區唯一一個可以明確適用于整個北極區域的國際條約。1920年的《斯瓦爾巴德條約》則是目前唯一一個專門規制北極特定地區并有相應機制來保障實效的國際公約,該條約對斯瓦爾巴德群島區域的歸屬和群島區域的締約國公民自由進入機制都作了非常明確的平衡性安排,堪稱北極區域國際合作治理中的制度典范。然而遺憾的是,針對北極地區制度安排的整體區域性國際公約卻始終難產。在制度結構層面上,目前北極區域治理更多集中于適用范圍與拘束力皆有限的軟法,涉及北極地區整體法律秩序的制度安排則極為欠缺,以致該地區區域法制的制度保障功能不足。盡管國際法的碎片化、不系統和非自主性特征體現在國際法的諸多領域,大量國際制度規范和倫理規范自冷戰結束以來也隨著國際體系的變遷而處于不斷重構和演進的狀態,但是,北極地區地理空間的封閉性、有限性與北極潛藏資源能源的稀缺性、北極戰略價值的重要性之間的反差,無疑放大了法律制度缺位與失序對北極地區的消極影響,從而加劇北極紛爭并使其復雜化。巨大的利益誘惑與有效法律機制缺失的雙重局面,使北極國家競相逐鹿北極,圍繞北極及北極大陸架劃界問題的“寒地熱戰”也日益升溫。
四、中國應對北極大陸架劃界問題的對策
綜上所述,北極問題的產生與持續發酵凸顯了國際公共資源的使用與管理沖突。受技術條件的限制,當前的北極問題以及大陸架法律制度在北極地區面臨適用困局,主要反映了國際公共資源的管理沖突。在相對狹小的北極區域,由于這里的主體部分是海洋,所以海洋法處于北極區域國際法律制度的中心地位,但由此也放大了北極問題面臨的公地困境。從更深層的理論意義上說,北極地區的大陸架劃界問題走向影響著北極治理模式的發展方向,北極問題的走向也將對各國未來的發展以及整體國際格局的演變產生深遠影響。因此,北極問題已成為各主要大國關注的焦點問題之一,復雜的利益和戰略爭奪也為北極地區的國際合作與全球公域資源共享前景蒙上了陰影。
可以預見的是,在現實主義政治生態占據當前國際社會主流的背景下,北極區域大陸架劃界問題的最終解決無法一蹴而就,所以仍將在大國角逐的多邊制衡狀態中經歷一個較為漫長的演進過程。當前北極區域法治的發展方向對于北極國家而言總體是有利的,而數量眾多的非北極國家將承擔北極大陸架劃界進展所帶來的不利后果。但從更長遠的角度來看,北極地區大陸架劃界的最終解決出路在于全球各利益主體共同參與的多元化治理,這一結論既符合冷戰后全球治理的發展趨向,也有助于國際法在未來北極區域政治法律秩序建構中發揮作用。21世紀世界格局變遷的特點決定了北極地區雖受制于大國博弈的現實角力,但國際法規范功能及全球化時代各方聯動特征的強化,決定了“牽一發而動全身”的北極大陸架劃界爭議不至于為少數北極國家所掌控。
在獲得參與北極事務“初步許可證”的有利條件下,中國宜依據國際法理和國際道義的基本原則順勢而為,在北極事務中積極進取,運用自身的影響力引導北極地區大陸架劃界問題朝有利于中國、廣大非北極國家以及國際社會共同體整體利益的方向發展,這也是時代賦予中國作為維護國際正義的世界大國的責任。盡管中國在北極事務上的機制性參與才剛剛起步,但受到國外學界的高度關注。其中部分學者和觀察家從維護自身國家利益的角度出發,對中國的參與則感到擔憂、甚或表現出警惕的心態。如加拿大的大衛?賴特(David Wright)等人認為中國進入北極會影響加拿大和其他北極國家以及北極地區原住民的共同利益。 但是北極國家也并非鐵板一塊,國力較弱的北歐國家希望與中國在有關北極議題上加強合作。例如,芬蘭拉普蘭大學教授蒂姆?奎沃洛瓦(Timo Koivurova)對中國參與北極事務持積極態度,也對中國參與北極事務提出了有借鑒意義的觀點。中國國內的北極問題研究進展仍處于加速追趕階段。“十二五”期間,國家設立了“南北極環境綜合考察與評估”專項基金,并依托中國極地研究中心、國家海洋局海洋戰略研究所、中國海洋發展研究中心、上海國際問題研究院、武漢大學、中國海洋大學、上海交通大學等科研機構搭建了若干研究平臺,先后發表了一系列研究成果。但是總體而言,國內的北極問題研究尚有待進一步拓展和深化。
在北極海域的大陸架劃界問題上,中國可以考慮的應對措施包括以下四個方面。第一,準確定位中國在北極地區的角色,明晰中國在北極地區的主要權益,包括資源能源利益、航道利益、環境安全利益、軍事安全利益、科考研究利益等。在此基礎上,提高中國參與北極事務的針對性和有效性。中國在界定自身在北極地區合法權益的同時,還應在相關框架下適時酌情調整和完善中國北極權益的相關內容。當然,對于中國在北極的核心權益,需要在國家層面正式的規范性文件加以明確和保障,并闡明中國在北極問題上的原則和立場。由于中國在北極地區的上述權益正日益顯性化,因此要及時明晰和界定中國在北極地區的合法權益,這要求國家在具體行動層面,至少要確定和明晰相關權益的主體框架,以及它們之間的重要性排序,同時在立場表達和具體的應對層面保持足夠的彈性和靈活性。堅持以和平、發展與合作為核心原則,務實和建設性地參與北極事務,并以此來配合推進“一帶一路”倡議和海洋發展戰略在北極地區的順利推進。
第二,全面提升中國的北極問題研究水平,以提升中在北極事務及其大陸架劃界問題上的話語權。首先,必須更加重視并主動發揮北極科考的推手作用,因為北極科考實力的提升是中國參與北極事務的前提。其次,加強并有效整合國內相關研究機構和團隊,提升其專業研究水平。隨著北極問題的持續升溫,北極已不再是自然科學研究者的“自留地”,包括政治、歷史、法學、經濟等社會科學研究者也都積極參與北極問題的研究。雖然不同領域研究者的研究主題和研究視角各有側重,但都是以維護和促進中國在北極地區的權益為目標,并提供了相應的科學依據和應對策略。與此同時,中國在提高自身對北極事務的參與能力和擴大同相關國家的涉北極事務的交往過程中,不僅需要官方層面的外交與合作,也需要民間與學界的公共外交和“二軌外交”,這正是中國專業研究者的責任所在。值得欣慰的是,隨著國家對北極問題的重視以及支持力度的不斷加大,有關北極領域的研究平臺正加速整合。可以預見,未來國內的北極問題研究將會有長足發展。
第三,在北極地區大陸架劃界問題的實踐層面,中國要制定更加縝密、現實操作性強的策略。中國要在法理層面通過援引法律依據實現對北極200海里外大陸架劃界問題的法律介入。首先,中國需要通過自身的國際影響力,在聯合國及其相關機構(如大陸架界限委員會、國際法院和國際法委員會等)將自身的政策立場轉化為有較高國際認同度的專業國際法觀點,并在必要時直接參與北極國家的200海里外大陸架劃界申請案審議進程,通過發表對有關申請案的評論等形式,來表達中國對大陸架劃界這一高度技術化和法律化問題的具體看法。而在北極事務的其他層面,中國也應積極提升自身的法律參與能力。目前有關北極問題的法律法規特別強調北極國家的訴求和管轄訴求,對此中國仍要承認既成事實并予以尊重,同時也應注意到北極法律制度不系統的特點,以此為契機擴大參與面。此外,中國應依托北極理事會平臺參與北極區域規范的構建,并提升國際法工具在中國應對北極問題中的適用性。目前,變動中的北極以及北極國家行動的重點都是以強化北極理事會為核心的一整套規則安排,并在實踐中不斷落實和強化,盡管這一由北極國家所主導的北極區域制度安排不具有充分的代表性和公平性,但從現實的角度來說,中國總體上仍然要承認這一現狀。同時,中國不能滿足于“非北極國家”這一標簽,應根據自身的需要采取相應行動,不斷增強自身在北極地區的存在,基于此,中國需要在具體的實施策略上更有規劃性和針對性。
第四,在實際操作中,中國需要區分北極國家的不同情況,采取相應的合作策略,同時強化非北極國家之間的立場呼應與利益協調。在維護并擴展中國的北極權益過程中,中國必須區分不同國家的不同情況,從而確定不同的合作內容。首先,加強與北極大國之間的合作,包括美國、俄羅斯、加拿大在北極問題上的對話與合作。其次,優化與北歐國家之間的合作,包括與冰島、丹麥、挪威、瑞典和芬蘭之間的合作,中國與上述這些國家的互信基礎相對良好,合作進展和成果比較顯著。再次,強化與同樣有興趣、有能力參與北極事務的其他非北極國家之間的合作,這些國家包括歐洲的英國、德國、法國、意大利以及歐盟這一超國家行為體,亞洲的韓國、日本、印度和新加坡。最后,加強與有興趣參與北極事務的其他非北極國家的合作,并保持與有關國際組織和非政府組織的聯系。通過以上多種形式,多管齊下,共同推動中國有效參與北極事務,并最終維護及拓展中國在北極地區的各方面利益。
結 束 語
北極問題的實質,是海洋問題,而在北極的各種爭端當中,核心問題則是大陸架特別是200海里外大陸架界限的劃定問題,同時,該問題也是北極區域法制建構最為現實的選擇路徑。由大陸架劃界實踐中所表現出來的科學性與法律匯的特點可知,北極區域大陸架劃界方面爭議的最終解決,肯定會受到大陸架界限委員會審議和國際司法判例的雙重影響。對中國而言,選擇適當的應對策略,加強對北極大陸架劃界問題的法律介入以及對北極區域法制議題建構的規范參與,可以更好地促進北極各方的合作共贏,進而保障中國和其他域外國家合法參與北極事務的權益。盡管從國際社會的現實來看,這一問題的解決尚需時日,尤其是北極海域200海里外大陸架劃界問題的解決仍面臨重重困難。這反映了目前在“北極爭奪戰”日益升溫情況下,北極國家之間、北極國家與非北極國家之間既有合作又有斗爭的現實。而北極問題的整體解決仍將是一個頗為漫長的進程,因此,不斷完善《聯合國海洋法公約》框架下的大陸架制度適用效果,推進北極區域的法制化治理進程,⒂兄于為北極國家與非北極國家之間增進合作提供穩定的規范安排與制度保障。當前,北極地區的法制建構與區域治理需要注入一種可持續的、規范化的秩序性因素。北極大陸架劃界問題的最終解決,既需要倚重國際法的制度力量以及相關理論的發展與創新,也需要以中國為代表的廣大域外國家對北極問題的持續的共同關注和深入參與。
依據海陸作用過程,研究劃定中國海岸帶管理范圍
海岸帶是海陸相互作用的交錯帶,在陸向,風暴潮淹沒、海岸侵蝕、海平面上升、海水入侵、河日海水上溯等過程以及鹽漬土、微咸水、鹽生植被等表征指標均可作為邊界劃定的依據;在海向,河日淡水舌、陸源污染等均可作為陸源影響邊界。雙向生態過程疊加劃定海岸帶邊界,可作為啟動海岸帶管理的范圍基礎。應由國家研究編制海岸帶范圍劃定技術指南,指導省級行政區劃定海岸帶范圍,匯總形成國家海岸帶一張圖,使得多部門的資源調查以及制度政策具有一致的范圍基礎,進而推進濱海濕地海陸一體化保護和監管。
開展沿海省市海岸帶規劃,劃定海岸建設退縮線
國際上已經]’‘泛應用海岸建設退縮線對海岸實施嚴格的管控。海岸建設退縮線(coastalsetback)又稱海岸建筑控制線,是根據海岸的特征規定的禁止開發或禁止一定類型開發活動的區域界線。經常采用的劃定依據有以下三種:一是海岸在風暴潮、長期侵蝕和海平面上升(通常以百年計)過程中后退的距離;二是在極端風暴潮期間的最大洪水水位;三是根據沙丘高度、植被、風力狀況等,以專家評價的方式確定維持沙丘穩定需要的退縮距離。《威海市海岸帶分區管制規劃》根據蝕退速度等劃定了海岸建設退縮線。平均線向海一側,國家海洋局已組織開展海洋生態紅線劃定工作,但是,線陸向臨近地區是海洋災害高發區,必須劃定一定寬度的禁止開發建設范圍。建議沿海省市編制海岸帶保護規劃,參考國際經驗劃定一定寬度的海岸建設退縮線,建設生態屏障,規避海洋災害、截蓄陸源污染,維護生物多樣性和自然景觀。
修訂《中華人民共和國土地管理法》,確立生態用地的法律地位
200年修訂的《土地管理法》關于濕地為未利用地的定位,間接推進了濕地的開發,國家需盡快推動該法律的修訂工作,將生態用地確立為與農用地和建設用地并列的大類,完善二級分類和保護性要求。
推進我國“海岸帶保護法”的立法進程
美國于1972年的世界上第一部綜合性《海岸帶管理法》,樹立了海岸帶綜合管理的典范。我國曾啟動海岸帶立法研究,但因種種體制協調困難而擱置立法程序。應再次啟動海岸帶立法,通過立法協調濱海濕地管理部門職能、明確資源權屬、統一執法,約束濱海濕地開發和圍墾,倡導離岸港日規劃建設,搶救性保護最具活力的海岸帶濕地。
【關鍵詞】核電廠;溫排水;數學模型
0 前言
國家“十三五”能源規劃將大力發展核電,核電廠址將會日趨集中,核電廠溫排水對環境的影響日益顯現。為此,研究核電廠溫排水數學模型的計算方法具有重要意義。本文采用平面二位水流溫升場數學模型,以某核電廠溫排水為例,重點闡述了數學模型[1]的建立方法、計算條件的選取、數學模型的驗證等內容。
1 平面二維水流溫升場數學模型
1.1 水流數學模型
2)邊界條件:水流數學模型的計算邊界為開邊界,計算時給以潮位邊界條件;固定邊界采用可滑動邊界條件,即?墜U/?墜n=0(U為邊界水流合速度,n為固定邊界法向單位向量);對于兩岸邊灘,則采用動邊界方法處理。電廠取、排水口均給以恒定流量邊界條件,其進、出口流速隨潮位漲落而變化,由程序自動計算得到。
1.2 溫升場數學模型
1.3 數值計算方法
平面二維水流溫升場數學模型中含有非線性混合算子,可以采用剖開算子法進行離散求解。這一數值方法根據方程所含算子的不同特性,將其剖分為幾個不同的子算子方程,各子算子方程采用與之相適應的數值方法求解。剖開算子法能有效地解決方程的非線性和自由表面問題,具有良好的計算穩定性和較高的計算精度[2]。
2 計算條件的選取
2.1 計算區域及網格布置
某核電工程所在渤海灣海域岸線較為復雜,包括萊州灣、渤海灣和遼東灣等三個大海灣,既有小清河口、黃河口、海河口、灤河口等河口地區,也有島、葫蘆島等幾十個大小島嶼,潮流受水下地形、陸域岸線及u嶼等的影響較大,在黃河口和秦皇島附近水域還存在M2分潮的兩個無潮點。
為較好地復演廠址附近海域的潮流運動,兼顧海洋站點的設置情況,應采用大、小區域嵌套方式進行計算分析,由大區域模型為小區域模型提供水流(潮位)邊界條件。
2.2 計算水文條件
利用原型觀測水文資料作為水流數學模型驗證的水文條件,根據全潮水文原型測驗,選取大潮和小潮2個冬季典型實測水文條件。
典型水文條件主要是溫排水影響預測所需的不利水文條件。根據國家相關規范規程及本專題技術任務書的要求,根據廠址附近黃驊港海洋站2010年~2014年預報逐時潮位資料,統計出該站的日均潮差(每天1個潮差值)值,得到黃驊港海洋站日均潮差統計頻率曲線。根據上述潮差特征值,反查潮汐報表,得到不同潮差的發生日期,由此得到計算采用的典型水文條件。
2.3 計算組次安排
根據核電項目六臺機組的取水量和排水量,2種設計工況,得到溫排水數模計算組次:6(六種典型水文條件)×2(兩種設計工況)=12。因此,溫排水排放數值模擬研究的計算組次共計12組。
3 數學模型驗證計算
結合冬季原型水文觀測資料,對上述建立的平面二維水流數學模型進行了驗證計算。綜合分析計算結果,可見:
1)潮位驗證結果良好:高、低平潮的潮位誤差基本小于5cm,潮時誤差基本小于10min;表明計算得到的潮波運動與實際潮波吻合良好,本數學模型較好地反映了工程所在海域的實際潮波運動情況。
2)流速(向)驗證結果較好:實測潮型下各點流速誤差基本小于0.05m/s,流向誤差基本小于15°,漲、落潮發生時刻誤差基本小于10min;表明模型較好地反映了廠址附近海域潮流主要為往復流、流向基本與岸線垂直的水流特性。
3)流量驗證結果良好:實測潮型下斷面流量計算值與實測變化規律基本一致,各點流量誤差基本小于5%;表明模型較好地反映了附近河道的水流變化特性。
4 結論
綜上所述,通過建立平面二維水流數學模型,能夠較好地模擬核電所在海域及主要入海河流的水(潮)流變化規律,可以滿足《海岸與河口潮流泥沙模擬技術規程》(JTS/231-2010)的要求,其計算結果是可信的,水流計算參數是合理的,可以利用該數學模型進行核電溫排水排放的計算分析研究,希望能夠為同類核電項目溫排水計算提供參考依據。
【參考文獻】