グリーンランド氷床は、2021年8月に終わる12か月間で約1,660億トンの氷を失った。
グリーンランドで氷の獲得量より損失量が多かったのは、これで25年連続となる。
初夏は涼しく雨が多かったため、主要な融解期の始まりが遅れたが、その後7月下旬の熱波によって氷の損失が増加した。
グリーンランドの頂上で降雨が観測されたのは、史上初めてだった。
今年、グリーンランド氷床は科学者たちに豊富な研究材料をもたらした。
6月に例年になく大量の雪が遅い時期に降るなど、初夏は涼しく雨が多かったため、主要な融解期（通常は北半球の夏を通して続く）の始まりが遅れた。しかし、その後7月下旬の熱波によって氷の損失が増加した。
今年は、海抜3,200メートルにあるグリーンランドの頂上で初めて降雨が観測されたことも特筆される。また、セルメク・クヤレク氷河では氷の損失が再び加速した。同氷河はヤコブスハウン氷河、またはイルリサット氷河として知られることもある。
表面融解と氷山の流出の両方を考慮すると、グリーンランド氷床は8月に終わる12か月間で約1,660億トンの氷を失った。つまり2021年は、グリーンランドで氷の獲得量より損失量が多かった25年連続の年となる。
この寄稿記事では、こうした損失の要因となった氷床の融解、氷河のカービング、天候、気候の過程を解き明かす。
過去の年次分析はこちらをご覧ください（2020、2019、2018、2017、2016、2015）。
表面融解
毎年のグリーンランド年次レビューと同様、8月末までの12か月間に焦点を当てる。
グリーンランドでは、毎年9月から氷床に雪が積もり始め、秋から冬、そして春にかけて氷が蓄積する。晩春に向けて気温が上がると、氷床では新雪による増加量を上回る氷が表面融解によって失われ始める。この融解期は通常、8月末まで続く。
過去12か月間に氷床表面で増えた雪と失われた氷を、グリーンランドの「表面質量収支」（SMB）と呼ぶ。下の上下のグラフでは、青線がそれぞれ2020～21年の日ごとのSMBと累積SMBを示す。灰色線は長期平均、赤線は比較用の記録的な低水準となった2011～12年を示している。
私たちの計算によると、今年のグリーンランド氷床のSMBは最終的に約3,960億トン（Gt）となった。2020年9月から2021年8月までの期間は、41年間の時系列で28番目に低い水準となる。現在の気候では、かなり平均的な年とみなせる。しかし、90年代後半であれば、非常に低い年とされただろう。
下の地図は、2020～21年のSMBの増加（青）と損失（赤）の地理的な分布を、長期平均と比較して示している。
ブロッキング現象
天候と氷床の変化を詳しく調べると、興味深い現象やパターンがいくつも見えてくる。
2020～21年の冬の降雪量は平均に近く、氷床の健全性にとって好ましい状況だった。例えば、冬の降雪量が少なく、夏が暖かいと、2019年のように氷の損失が非常に大きくなる可能性がある。
その後、夏の初めにあたる6月上旬に記録に迫る降雪があり、融解期の本格的な始まりが遅れた。新雪は明るい白色で、その下にある古く暗い氷河氷より日光をよく反射するため、融解期の初めは融解量が少なかった。6月から7月上旬にかけては、かなり涼しく雨も多かった。
グリーンランド氷床の初夏が寒く雨の多い天候となった原因は、遠く離れたカナダ南西部と米国北西部に見いだせる。この地域では6月末から7月初めにかけて、記録破りの「ヒートドーム」が発生した。
迅速な原因分析によると、人為的な温暖化の影響がなければ、こうした極端な現象は「ほぼ起こり得なかったと考えられる一方、主な要因は蛇行するジェット気流だった。
カナダと米国の西部では、大規模な「ブロッキング」高気圧が発生した。ギリシャ文字の大文字オメガ（Ω）のような形をしたこの気流パターンは定期的に起きるが、これほど強いものが観測されたことはなかった。
ジェット気流は大きく北へそれ、カナダ北極圏に入り込んだ。オメガの「両足」にあたる部分に気圧の谷ができ、今回は一つがアラスカ上空、もう一つがグリーンランド上空に位置したため、夏はかなり涼しく雨が多くなった。
下の地図は、6月下旬のグリーンランド（地図中央の青色部分）で涼しく雨の多い夏の天候となった一方、北米西半分では異常な高温となった様子（左側の赤色部分）を示している。
涼しい状態で始まったものの、融解期が始まると7月末に非常に高温となる時期があった。そのため氷床の全域で激しい融解が起こり、数日のうちに非常に大量の氷が失われた。
下の地図は7月28日に氷が融解した地域（赤色部分）を示し、その下のグラフは同日に氷床表面の60%超で融解が起きていたことを裏付けている。
この時期、東グリーンランドの空港集落ネルレリット（「コンスタブル・ピント」としても知られる）は、イトコルトルミット（以前は「スコアズビスンド」と呼ばれていた）の近くにあり、23.4℃という新たな最高気温を記録した。
頂上での降雨
2020～21年の夏は、雨が続いた。グリーンランド南部のカコルトクでは、夏至（グリーンランドのナショナルデーでもある）に日降水量145mmという新記録を観測した。また夏には、グリーンランド北西部の町カーナークで洪水が発生した。
2021年夏のもう一つの注目すべき出来事は、8月14日にグリーンランドの頂上そのものにあるサミット基地で降雨があったことだ。ここは海抜3,216メートル、年平均気温マイナス30℃という、非常に人里離れた場所である。
サミット基地の記録は1990年代までしかさかのぼれないが、ここで採取された雪と氷のコアに再凍結した水の層が見られないことから、少なくとも1880年代以降、氷床の頂上で雨が降ったことはなかった可能性が高い。
また、2008年に直接観測が始まって以来、基地の職員が雨を目撃したのも今回が初めてだ。
雨は気温が氷点近く、または氷点を上回っていることを示す。サミットで融解が起きるのは非常にまれだ。
融解水が雪の中で再凍結すると、浅い氷床コアの中に薄い氷の層として確認できる。コアには雪の層と、雪が圧縮されて氷河氷になる前段階の万年雪が含まれている。このようなコアでは夏の雪と冬の雪の見た目が異なるため、年数を数え、融解が起きた年を特定できる。
過去2,000年間に融解層が確認されたのは9回だけだ。2021年、2019年、2012年（この3回は基地職員が直接観測した）、そしてそれ以前の1889年、1094年、992年、758年、753年、244年である。サミットで観測された最高気温は、2012年7月13日の2.2℃だった。
全体の損失
氷床で失われる氷よりも多くの雪が積もる「正の」SMBは、グリーンランド氷床が氷を増やす唯一の手段だ。しかし、氷山の「カービング」（氷山の分離）、氷河が海と接する先端部の水中での融解、そして氷床の下で氷が地面の上を滑る際に起きる「底面融解」によっても氷が失われる。
こうした損失とSMBを合わせると、その年の「総質量収支」が得られる。
衛星を使うと、氷床の縁にある、氷の厚さや形状が分かっている地点（基準点）を氷が通過する速度を測定できる。氷の厚さのデータと組み合わせることで、カービングと海底融解による氷の損失量をかなり正確に推定できる。このデータは現在、ほぼリアルタイムで処理され、誰でも利用できる形で公開されており、それによって監視することが可能になり、氷床全体の収支を把握できる。
この方法によると、衛星記録が始まった1986年以降で、2020～21年はカービングと海洋融解による氷の損失が最も多い年だった。
特に、世界最速の氷河であるセルメク・クヤレク（ヤコブスハウン氷河、またはイルリサット氷河としても知られる）は、2020～21年に数年間の比較的静穏な時期を経て再び加速した。同時に大量の氷山を生み出し、昨年は約45Gtの氷を失ったと私たちは推定している。これは年間の表面質量収支の10%を超える量であり、その年の氷の総収支に大きく影響した。
今年のグリーンランドは氷の損失量が記録的な年ではなかったが、カービングも考慮すると、氷床が獲得した量よりも多くの氷を失った年は25年連続となった。
2020～21年の総質量収支は、グリーンランドで約166Gtの氷が失われたことを示す。これは1986～2021年の年間氷損失量の平均に近い。
つまり、1986年9月1日から2021年8月31日までに、グリーンランド氷床は約5,500Gtの氷を失ったと私たちは推定している。これは世界平均海面水位の1.5cm上昇に相当する。
今年のグリーンランドではカービングと海洋融解による損失があったことを考えると、表面質量収支がこれほど大きかったのは幸運だった。降雪量の増加や涼しい夏が、氷の収支を常に補ってくれるとは限らない。
