Após investigar o código-fonte, encontrei duas variáveis de ambiente que ajudam:
PRINT_EXCEPTIONS- mostra todas as exceções, talvez seja barulhento demais para ser valioso, mas ajudou.RAILS_LOGS_STDOUT- registra tudo no console, que é o que eu estava procurando acima.
Isso ajudou a confirmar que não havia nenhum erro ocorrendo no Rails nem no SCSS do meu tema.
Aparentemente, havia algum componente gzip preso entre o Ember e o Rails. Não tenho certeza de como isso foi parar lá, mas quando o cabeçalho Content-Encoding existia, esta linha específica copiava isso e fazia com que o navegador (e o curl) ignorassem todo o corpo da resposta (presumivelmente porque não estava mais codificado em gzip).
Parece que isso foi corrigido na versão 2.9.0.beta1, mas estou usando a versão 2.7.13.
Remover o componente gzip em desenvolvimento corrigiu o problema para minha versão específica, mas parece que funcionará bem com gzip no futuro. Não tenho certeza por que a versão desktop não apresentou o mesmo problema.
Espero que isso ajude qualquer outra pessoa que esteja enfrentando problemas semelhantes.