格陵兰冰盖在截至2021年8月的12个月期间损失了约1660亿吨冰。
这是格陵兰连续第25年失去的冰量多于获得的冰量。
凉爽湿润的初夏推迟了主要融化季节的开始，但7月下旬的热浪随后带来了更高的冰量损失。
有记录以来首次在格陵兰峰顶观测到降雨。
今年，格陵兰冰盖为科学家提供了一场盛宴。
凉爽湿润的初夏，加之6月异常大且较晚出现的降雪，推迟了主要融化季节的开始——该季节通常贯穿北半球夏季——但7月下旬的热浪随后带来了更高的冰量损失。
今年的另一显著特点是格陵兰峰顶（海拔3200米）首次记录到降雨。此外，Sermeq Kujalleq冰川的冰量损失出现新的加速——该冰川有时被称为Jakobshavn Isbræ或伊卢利萨特冰川。
综合考虑表面融化和冰山流失，格陵兰冰盖在截至8月的12个月内损失约1660亿吨冰。这意味着2021年是格陵兰连续第25年失去的冰量多于获得的冰量。
在这篇客座文章中，我们将解析冰盖融化、冰川崩解、天气和气候的过程，这些过程解释了这些损失。
（参见我们此前的年度分析，年份分别为2020、2019、2018、2017、2016和2015）。
表面融化
与我们一贯的做法一样，格陵兰年度回顾，我们关注截至8月底的12个月。
格陵兰的年度周期中，冰盖大多从9月开始获得降雪，并在秋季、冬季直至春季持续积累冰量。随后，随着晚春气温回升，冰盖因表面融化损失的冰量开始超过新降雪增加的冰量。这一融化季节通常持续到8月底。
过去12个月中冰盖表面的降雪增加和冰量损失，即格陵兰的“表面质量平衡”（SMB）。下图中，上方和下方图表中的蓝线分别显示2020-21年的每日SMB和累计SMB。灰线表示长期平均值，红线表示2011-12年创纪录的低值年份，以供比较。
根据我们的计算，今年格陵兰冰盖的总SMB约为3960亿吨（Gt）。这意味着2020年9月至2021年8月这一时期在41年时间序列中排第28低。在当前气候下，这可被视为相当平均的一年。然而，在90年代末，这将被视为非常低的一年。
下图显示了2020-21年SMB增加（蓝色）和减少（红色）的地理分布与长期平均值的对比情况。
阻塞事件
仔细观察天气和冰盖变化，可以发现一些引人入胜的事件和模式。
2020-21年冬季的降雪接近平均水平，这对冰盖健康来说是个好消息。例如，冬季降雪少再加上夏季温暖——如2019年那样——可能导致极高的冰量损失。
随后，在夏季，6月初接近创纪录的降雪推迟了融化季节主要阶段的开始。由于新雪呈亮白色，比下方古老的深色冰川冰更能反射阳光，融化季节初期的融化量较低。6月和7月初也相当凉爽湿润。
格陵兰冰盖上初夏寒冷湿润的原因可以追溯到相距甚远的地方——加拿大西南部和美国西北部，那里在6月末和7月初经历了打破纪录的的“热穹顶”，发生在6月底至7月初。
快速归因研究显示，若没有人为导致的变暖的潜在影响，这种极端事件将是“几乎不可能”的，该事件主要由蜿蜒的急流所驱动。
在加拿大西部和美国上空，形成了一个巨大的“阻塞”高压系统。这种形似希腊字母大写Ω（欧米伽）的气流模式经常出现，但从未以如此强度被观测到。
急流被大幅向北偏转至加拿大北极地区。在Ω的“脚部”，低压槽——此处一个位于阿拉斯加上空，另一个位于格陵兰上空——导致了相当凉爽湿润的夏季。
下图显示了6月末格陵兰（地图中部，蓝色阴影）凉爽湿润的夏季天气，以及北美洲西半部的异常高温（左侧红色阴影）。
尽管开局凉爽，但随着融化季节开始，7月底出现了一段极高温时期。这在整个冰盖周围引发了强烈融化，并在几天内造成了非常大的冰量损失。
下图显示了7月28日的融化面积（红色阴影），下方图表证实，当天超过60%的冰盖表面正在融化。
东格陵兰的机场社区Nerlerit（又称“Constable Pynt”）——靠近Ittoqqortoormiit（此前称为“Scoresbysund”）——在此期间记录了23.4摄氏度的新纪录高温。
峰顶降雨
降雨是2020-21年夏季的持续主题。格陵兰南部的Qaqortoq在夏至日（也是格陵兰国庆日）记录了145毫米的新单日降雨纪录，同时，格陵兰西北部的Qaanaaq镇在夏季也发生了洪水。
2021年夏季另一个值得注意的事件是8月14日格陵兰峰顶站（字面意义上位于格陵兰最高点）的降雨。这是一个极其偏远的地方——海拔3216米，年平均气温为-30摄氏度。
尽管峰顶站的记录只可追溯到20世纪90年代，但此处采集的雪层和冰芯中缺乏再冻结的水层，表明自至少1880年代以来，冰盖顶部可能从未发生过降雨。
这也是自2008年开始直接观测以来，站内工作人员首次观察到降雨。
降雨表明气温接近或高于冰点，而峰顶发生融化是非常罕见的事件。
当融水在雪中重新冻结时，它可以在浅层冰芯中表现为一薄层冰，该冰芯包含雪层和粒雪层——粒雪是雪被压实成冰川冰之前的中间阶段。夏季和冬季的雪在这样的冰芯中外观不同，因此我们可以计算年份，从而确定融化发生在哪一年。
过去2000年中，融化层仅出现过9次：2021年、2019年、2012年——这三次也由站内工作人员直接观测到——以及更早的1889年、1094年、992年、758年、753年和244年。峰顶观测到的最高气温为2012年7月13日的2.2摄氏度。
总损失
“正”的SMB——即冰盖获得的降雪多于其冰量损失——是格陵兰冰盖获得冰量的唯一途径。然而，它也通过其他过程损失冰量，例如冰山的“崩解”（即断裂脱落）、冰川在与海洋相接的前缘处的水下融化，以及冰盖在地面上滑动时底部发生的较小程度的“基底融化”。
将这些损失与SMB相结合，即可得出当年的“总质量平衡”。
利用卫星，我们可以测量冰流经控制点的速度——控制点位于冰盖边缘，我们知道那里的冰厚度和形状。结合冰厚数据，我们可以较为准确地估算因崩解和水下融化而损失的冰量。这些数据现已实时处理，并且公开可获取，使我们能够监测整个冰盖的收支情况。
这一方法表明，自至少1986年卫星记录开始以来，2020-21年因崩解和海洋融化造成的冰量损失是最高的。
重要的是，2020-21年，Sermeq Kujalleq冰川（又称Jakobshavn Isbræ或Illulissat冰川，是世界上流速最快的冰川）在经历几年平静后再次加速。与此同时，该冰川产生了大量冰山，我们估算其去年损失了约45Gt（450亿吨）冰，超过年度表面质量收支的10%。这对当年的总冰量收支产生了重大影响。
尽管今年并非格陵兰创纪录的冰量损失年份，但若同时计入崩解因素，这仍是冰盖连续第25年失去的冰量多于获得的冰量。
2020-21年的总质量平衡为格陵兰损失约166Gt（1660亿吨）冰，接近1986-2021年期间每年平均损失的冰量。
这意味着，从1986年9月1日至2021年8月31日，我们计算出格陵兰冰盖已损失约5500Gt（约55000亿吨）冰。这相当于全球平均海平面上升1.5厘米。
鉴于今年格陵兰的崩解和海洋融化损失，我们很幸运地拥有如此高的表面质量收支；降雪增加和凉爽夏季并不总能帮助平衡冰量收支。
