8月底，北半球由夏季转入秋季，这也标志着格陵兰冰盖融化季的结束。
新季节的到来，是我们按惯例回顾年度情况的传统时刻，回顾过去一年的情况，以及它向我们揭示的冰盖状况。
我们的估算显示，2018至2019年间，冰盖表面增加了1690亿吨冰——这是有记录以来第七小的增幅。
借助新的卫星数据，我们发现：在计入过去一年冰盖的全部过程后，格陵兰冰盖的冰量净减少了3290亿吨。
表面过程
虽然西方历法还要再过四个月才进入新年，但科学家通常将9月初视为格陵兰冰盖新一年度周期的开始。
这一年度规律是：冰盖自9月起主要获得降雪，秋季、冬季直至春季持续积累冰量。随后，随着一年进入晚春，冰盖因表面融化而损失的冰量开始超过新降雪所增加的冰量。这一融化季通常持续至8月底。
全年地表降雪增量与冰量损失之间的对比，被称为“表面物质平衡”（SMB）。下图显示了2018至2019年逐日（上）及全年累计（下）的SMB。蓝线表示2018至2019年的数据，灰线表示长期平均值。下图还以红线标示了2011至2012年的历史最低年份，以便比较。
今年情况不同寻常。降水持续偏少，这体现在全年降雪增量持续低于平均水平。夏季则较为温暖，并出现数段融化极为强烈的时期。
总体而言，虽然2016至2017年和2017至2018年度冰面增量高于平均水平，但2018至2019年的SMB仍为有记录以来第七低。年末累计SMB仅为1690亿吨。这意味着，在我们可追溯至1981年的记录中，最低的十个SMB年份中有九个出现在过去13年间。
总损失
需要注意的是，年末SMB始终为正值，即落在冰盖上的雪量多于其表面融化量。但冰盖还会因冰山断裂（即“崩解”）以及冰盖边缘的海洋融化而损失冰量。因此，需要额外的降雪来抵消这些过程的影响。
欧洲航天局的Sentinel-2卫星所获取的观测数据可测量冰盖边缘出口冰川的冰流速度。通过测量冰体流入海洋的速度，我们便可推算出因崩解和海洋融化而损失的冰量。
1986至2018年间，冰盖平均每年排泄约4620亿吨冰。今年，我们的分析显示格陵兰排泄了约4980亿吨冰。
在计入这些额外过程后，我们便可以计算出冰盖全年的总体物质收支。2018至2019年，我们估计冰盖的冰量净损失总计约为3290亿吨。
来自GRACE卫星的数据显示，2002至2016年间，格陵兰每年平均损失2600亿吨冰，其中2012年的损失峰值达4580亿吨。显然，我们今年估算的3290亿吨冰量损失明显高于2600亿吨的长期平均值，但我们尚未打破单年冰量损失的历史最高纪录。
漫长干旱的夏季
今年损失量较大，是多种因素共同作用的结果。SMB年度始于2018年9月，当时出现了长时间的干燥期——格陵兰大部分地区的冬季降雪远少于往年（只有东南部降雪多于往年）。这使得冰盖仅剩一层薄薄的保护层，当融化季于4月30日开始后，低海拔地区的冰层迅速融化。
事实上，2019年的融化季开始时间是有记录以来第二早的，仅次于2016年——当年4月初出现了异常的融化峰值。随后的夏季非常漫长、干燥且温暖，整个冰盖，尤其是西部和北部，出现了大面积融化。
下图显示了2018至2019年季节结束时的SMB与长期平均值的对比情况。阴影颜色表示全年冰量增幅高于（蓝色）或低于（红色）往年的区域。可以看出，冰盖的大部分区域获得的冰量少于平均水平。
格陵兰冰盖监测计划（Programme for the Monitoring of the Greenland Ice sheet，PROMICE）网络中的气象站记录到，冰盖各处的21个监测点均出现了超过2008至2018年平均值的冰量损失速率。
例如，我们在格陵兰西北部观测到了大量损失。由丹麦气象研究所（DMI）管理的气象站位于冰盖以外，但拥有更长的记录，其数据同样显示，6月和7月所有监测点的气温均远高于平均水平（8月数据仍在进行质量控制）。
融化峰值
6月初，以及7月底，暖空气团再次经过冰盖，进一步加剧了长时间温暖夏季的影响，并为融化季带来额外推动。
在第二次热浪的峰值期间，我们的模型计算得出，格陵兰冰盖在7月31日至8月2日的三天内损失了310亿吨冰，相当于全球海平面上升约0.1毫米。在此期间，一个普通日的冰融化量约为50亿吨。
您可以在下图中看到这一融化峰值。该图显示了截至2019年日历年的每一天，冰盖发生融化的面积百分比（蓝线）。今年的峰值出现在8月1日，达到58%。其上方的地图显示了当天冰盖发生融化的区域（红色阴影）。
相比之下，2011至2012年的创纪录夏季融化季也曾出现数次类似的大型热浪，不过当时的热浪更为极端，受影响的表面积更大，冰盖顶部的峰值气温也更高。
然而，2018至2019年是另一个年份，并且在可追溯至2000年前的记录中，这只是第九次在冰盖顶部记录到表面融化。在冰盖顶部出现融化的情况确实非常罕见。
负相位
今年经历的漫长干旱夏季，部分原因在于北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation，NAO）长期处于非常持续的负相位，同时也受到全球气候中潜在的人为变暖的推动。
NAO是大西洋上空的一种变率来源，其特征是亚速尔群岛上空的高气压与冰岛上空的低气压形成的格局。这两个气压系统的相对强度决定了横跨大西洋的风暴路径。因此，NAO对北欧天气尤为重要：正NAO通常带来温和、多雨、多风且阴沉的天气，尤其是在冬季；而负指数通常会将风暴推向更南的地区。
负NAO除了将雨雪引向格陵兰以外，通常还带来晴朗的天空以及少云或薄云，这有助于促进高融化速率。多项
研究近年来表明，负NAO对格陵兰高融化夏季至关重要。而在今年发表的一篇新论文中，我们显示，过去几个较低的
融化夏季（导致格陵兰冰量损失减速）主要归因于更多的正NAO月份。
然而，我们在该研究中强调，我们不能指望每个夏季都出现正NAO，而地球的背景变暖使负相位年份更加突出，今年持续的负NAO也充分印证了这一点。
鉴于任一年份的年度SMB在很大程度上取决于个别天气事件，而NAO指数在其中起着重要的引导作用，因此，全球气候模式能否正确模拟这一点非常重要。
遗憾的是，虽然这些模式大多表现尚可，但在作为CMIP5计划的一部分运行并为第五次评估报告提供依据的当前新一代模式中，只有少数模式（于2013年为政府间气候变化专门委员会（IPCC）提供依据）似乎能够呈现我们所观测到的负或正NAO格局的持续性。
因此，这意味着CMIP5全球气候模式往往低估了当前或未来可能发生的融化量。CMIP6中的更新模式（将为IPCC于2021年发布的第六次评估报告提供依据）能否表现更好，仍有待观察。
表面反照率
要理解NAO为何以及如何直接导致冰盖融化，需要了解我们和其他科学家实际上是如何计算SMB的。
过去，人们基于降雨量计和温度观测数据（通常来自冰盖附近而非冰盖上的气象站）进行估算，并将结果外推至更广区域。如今，我们采用一种被称为“表面能量收支法”的物理方法。该方法将冰盖表面所有流入和流出的能量相加，两者之差即可估算表面的温度。
影响流出能量的关键因素之一，是冰盖顶部明亮白色的积雪反射了多少阳光，这一指标被称为“反照率”。今年夏季的反照率创下历史新低，这意味着大片区域的表面反射的能量远低于平均水平。
这是由于漫长的融化季使尘埃和沉积物在表面积累，为深色藻类和细菌提供了理想的生长条件；我们现在知道，这些生物每年夏季都会显著促进冰盖表面变暗。这意味着，晴朗的天空和大量阳光（负NAO的特征）将显著增加融化量。
