一、北极航道
全球变暖使得北极冰川快速融化，据联合国与加拿大政府专家（http://scitech.people.com.cn/GB/other8682/6927236.html）的说法，目前北极附近气温上升的速度，比地球其他地区快2倍，到2050年前，船只在夏季可以在加拿大北部航行。横穿加拿大北极群岛、连接大西洋和太平洋的海上通道，即著名的“西北通道”，每年将会有几个月的时间可以通航，成为国际海运航线的一部分（图1-3）。
图1-3 北极航道示意图
欧洲航天局的消息称，根据最新卫星观测图像显示，由于北极的冰层大面积融化，“西北航道”已经解冻，有望未来实现通航。届时，从欧洲开往亚洲的船只将不必经由狭窄并且拥挤的巴拿马运河，而可以直接通过“西北航道”，穿越白令海峡，抵达日本和亚洲其他地区，能缩短5000km左右的距离。以从伦敦到东京的路线为例，经巴拿马运河为2.3×104km，但若穿越北冰洋，则只有1.6×104km。
对于这条航道，很多国家都表示拥有主权。主要涉及的国家有加拿大和美国。加拿大早在1973年就宣称，尽管冰封海道，但是这条航道是它的“国内航线”，并坚持对其拥有主权。但是，美国和俄罗斯认为，“西北航道”应该是一条国际海上通道，更应该在适当的时候向所有国家开放。
另一条航道，从白令海峡经楚科奇海、东西伯利亚海、喀拉海和巴伦支海进入大西洋，被称为“东北航道”，主要经俄罗斯、挪威等国（见图1-3）。
二、北极科考
北极地区是世界上人口最稀少的地区之一。在格陵兰和阿拉斯加的北极地区，从4000 a前开始一直都有来自东亚地区的人类移居。千百年以来，因纽特人（旧称爱斯基摩人）在这里世代繁衍生息。
近一千多年来，人类对北极的探索一直没有停止。
公元870年，一个叫奥塔的古斯堪的纳维亚贵族于第一次绕过斯堪的纳维亚半岛最北端的海角，转过科拉半岛而进入白海。与奥塔差不多在同一时期，还有一个叫弗洛基的挪威人被派去到西北方向寻找新的土地，结果发现了冰岛。挪威海盗艾力克（Eric）发现格陵兰岛后，在格陵兰岛南部沿海地区出现了大批移民。
马可·波罗的中国之行，促使西方人开始寻找通向中国的最短航线——海上丝绸之路。当时的欧洲人相信，只要从挪威海北上，然后向东或者向西沿着海岸一直航行，就一定能够到达东方的中国。
1500年，葡萄牙人考特雷尔兄弟，沿欧洲西海岸往北一直航行到了纽芬兰岛。
从1594年起，荷兰人巴伦支开始了他的3次北极航行。1596年，他不仅发现了斯匹次卑尔根岛，而且到达了北纬79°49′，创造了人类北进的新纪录，并成了第一批在北极越冬的欧洲人。
1610年，受雇于商业探险公司的英国人哈德孙驾驶着他的航船“发现”号向“西北航道”发起冲击，他们到达了后来以哈德孙的名字命名的海湾。
1616年春天，巴芬指挥着小小的“发现”号再一次往北进发，这是这条小船第15次进入西北未知的水域，发现了开阔的巴芬湾。
1725年1月，彼得大帝任命丹麦人白令为俄国考察队长，去完成“确定亚洲和美洲大陆是否连在一起”这一艰巨任务。白令和他的25名队员离开圣彼得堡，自西向东横穿俄罗斯，旅行了8000多千米后，到达太平洋海岸，然后，他们从那里登船出征，向西北方向航行。在此后的17年中，白令前后完成了两次极其艰难的探险航行。在第一次航行中，他绘制了堪察加半岛的海图，并且顺利地通过了阿拉斯加和西伯利亚之间的航道，也就是现在的白令海峡。在1739年开始的第二次航行中，他到达了北美洲的西海岸，发现了阿留申群岛和阿拉斯加。
1819年，英国人帕瑞船长坚持冲入冬季冰封的北极海域，差一点就打通了“西北航道”。他们只到达了北纬82°45′。
1831年6月，著名的英国探险家约翰·罗斯和詹姆斯·罗斯发现了北磁极。
1845年5月，大英帝国海军部又派出富有经验的北极探险家约翰·富兰克林开始第三次北极航行。
1878年，芬兰籍的瑞典海军上尉路易斯·潘朗德尔率领一个由俄罗斯、丹麦和意大利海军人员组成的共30人的国际性探险队，乘“维加”号等4艘探险船首次打通了东北航线。
1905年，后来征服南极点的挪威探险家罗阿尔德·阿蒙森成功地打通了西北航线。他们的成功为寻找北极东方之路的努力画上了一个完满的句号。
1909年，两名美国人罗伯特·皮埃里和弗雷德里克都声称是自己首先到达北极，但是，谁也拿不出有力的证据。此后的各种研究证明，皮埃里至少到达过距离极点数千米的地方。
1937年，两个苏联人乘飞机第一次在北极点降落。从北极航线的开通到征服北极点的过程，可以称为北极点探险时期。
1957～1958年，国际地球物理年的大规模科学活动，标志着北极单纯探险时期的结束和科学考察时期的开始。但是，对于地球的未知领域来说，科学与探险总是无法截然分开的。更何况北极的科学与探险又和政治、军事、经济密切相关，因而各现代国家的政府、民间团体或个人，从来没有间断过对北极点的关注。
1958年，美国的核动力潜艇从冰下第一次穿过北极点。1959年，美国潜艇“鹦鹉螺”号第一次冲破冰层，在北极点浮出水面。1968年，美国的一个探险家自皮尔里之后第一次乘雪上摩托到达北极点。1969年，一个英国的探险队，乘狗拉雪橇从巴罗出发，也到达了北极点。1971年，意大利人莫里齐诺沿当年皮尔里的路线到达了北极点。1977年，苏联破冰船“北极”号第一次破冰斩浪，航行到了北极点。
1979年，一个苏联探险队第一次靠滑雪从冰面上到达了北极点。
1993年4月8日，香港李乐诗女士，第一次代表占世界人口1/5 的中华民族乘飞机到达北极点，迎着狂风展开了一面五星红旗。
至2010年，我国共进行了4次北极科考。
三、北极的科学考察站
建站观测在北冰洋考察中占有重要地位。设在北冰洋沿岸的陆基观测站和北冰洋海冰上的浮冰站多达几百个。北极陆基观测站是指建立在北冰洋沿岸地区和亚北极地区的各种气象、海洋、地磁和极光等学科的观测站或多学科综合观测站。环北极国家几乎都建有这种陆基站。
1882～1883年第一次国际极地年期间，各国共建立了14个陆基观测站。其中12 个站以尽量均等的间隔距离布置在北极圈地区，还有两个站安置在南半球，以作资料对比之用。考察队来自11个国家，除14个主要考察队之外，还有几个辅助考察队在拉布拉多沿岸和挪威北部进行考察。另外在低纬度区域也建了35个观测站，以使这次极地观测计划更具有全球性。
“二战”期间，为获得冰岛、格陵兰岛和西北大西洋一些关键地区的气象资料，德国海军在拉布拉多到法兰士约瑟夫地群岛的关键地区，建立和布置了他们自己的气象站、气象船。
1957～1958年国际地球物理年期间，各环北极国家新建了54 个北极陆基考察观测站。这些陆基站沿着北冰洋海岸及岛屿分布，大体形成一个围绕北极点的环带。这些站的观测和研究项目主要有：北极的自然环境、气候学、地貌学、地质学、沿岸土壤与微生物生态学、生物学和生态学等。
20世纪60年代以后，环北极陆基站的数目继续扩大，如气象站、生物站、冰川现场观测站等。到1968年，仅冰岛就有75个气象观测站。各国环绕北冰洋沿岸地区建立的北极生物研究站，构成了环北极生物站网。
1990年，8个环北极国家成立了国际北极科学委员会，1996年又成立了政府间的北极理事会，几乎所有北半球发达国家都开展了北极研究活动。我国于1996年加入国际北极科学委员会，成为第16个成员国。
中国的北极考察要晚于南极考察。1995年，在企业的赞助下，由中国科学技术协会主持，中国科学院组织实施了首次民间北极科学考察活动。1999年7月1日至9月9日，国家海洋局极地考察办公室组织实施了中国首次北极科学考察。2003年7月15日至9月26日，国家海洋局极地考察办公室组织实施了中国第二次北极科学考察。
图1-4 北极黄河站位置图
北极黄河站是中国首个北极科考站，于2004年7月28日建成。北极黄河站位于北纬78°55′N，11°56′E（图1-4），处于挪威斯匹次卑尔根群岛的新奥尔松地区，是我国继南极长城、中山两站后的第三座极地科考站。中国也成为第八个在挪威的斯匹次卑尔根群岛建立北极科考站的国家。
北极科学考察主要针对北极这一特殊区域开展，这就在国际法方面涉及了周边国家的相关法律和通行的国际法。目前世界各国尚未签订任何专门关于北极问题的条约，各国只能依据《联合国海洋法公约》处理北极附近地区的资源开发、大陆架以及公海利用的事宜和争端。此外，最重要的相关法律就是《斯匹次卑尔根群岛条约》（即《斯瓦尔巴条约》）。于1925年8月14日生效的《斯匹次卑尔根群岛条约》规定，缔约国在“承认挪威对斯匹次卑尔根群岛拥有完全主权”的前提下，可以享有在斯匹次卑尔根群岛地域及其领水内的捕鱼、狩猎权，开展海洋、工业、矿业、商业活动的权利和在一定条件下开展科学调查活动的权利。
所以尽管北极所有陆地分属8个环北极国家，但中国作为《斯匹次卑尔根群岛条约》缔约国，完全拥有条约中规定的包括科学考察在内的相应权利，这使中国在该地区建立科学考察站具备了法律依据。新奥尔松是北极科考的热土，目前，与黄河站为邻的有挪威、德国、法国、英国、意大利、日本、韩国的科考站。