联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估报告指出，在受气候变化影响的诸环境系统中，冰冻圈被认为是气候系统多圈层相互作用的核心纽带和关键性因素之一。正是基于这样的原因，世界气候研究计划（WCRP）于2000年专门启动了气候与冰冻圈计划（CliC，Climate and Cryosphere），其目的就是通过对冰冻圈诸要素的分布特征、变化过程和物理机理等的长期监测研究，发展气候模式中的冰冻圈子模块，并把其镶嵌在全球气候模式中，提高全球气候模式的模拟及预测水平。作为冰冻圈主要要素之一的多年冻土是气候的产物，也是气候变化的指示器。多年冻土和大气圈的互馈通过影响陆面水循环而影响到海平面、气候、生态、环境的变化和社会经济可持续发展。
多年冻土是指发育于地表下一定深度内连续两年或两年以上温度处于0摄氏度或更低温度的土层或岩层。多年冻土主要分布在高纬度和高海拔地区，北极海底的大陆架也有海底多年冻土。北半球陆地多年冻土区的面积约占陆地表面积的24%，是陆地冰冻圈分布范围仅次于积雪的重要组成部分。我国多年冻土区面积约210万平方千米，占国土陆地面积的22%。青藏高原多年冻土区的面积达106万平方千米，是全球中低纬度地区海拔最高、面积最大的多年冻土分布区。过去50余年来，青藏高原变暖趋势明显，导致多年冻土出现温度升高、活动层厚度增厚、范围萎缩，厚度减薄。这些变化对多年冻土区地下冰和土壤有机碳的形成和积累、地表水、土、气、生等要素间的相互作用关系产生极大影响，进而影响到区域水文、生态乃至全球气候系统。
1960年，原中国科学院兰州冰川冻土研究所在青藏公路沿线风火山地区建立了高原第一个多年冻土监测场，开始了对我国青藏高原多年冻土的观测。1963～1964年，在青藏高原唐古拉山南麓海拔4950 m的西藏土门地区开展了近两年的冻土观测，之后的二十多年中，在青藏公路沿线先后进行了多次短期和不定期的多年冻土温度和气象观测。1987年，中国科学院正式批准由原兰州冰川冻土研究所和原兰州高原大气物理研究所（2000年整合为中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，2016年整合为中国科学院西北生态环境资源研究院）在格尔木共同建立青藏高原综合观测研究站。1995年后，随着冰冻圈和多年冻土道路工程研究的深入，我站观测场点和观测内容得到了进一步扩展，逐步形成了以三点三线（三点：格尔木综合基地、北麓河冻土工程试验基地和那曲—安多能水平衡试验基地；三线：青藏公路/铁路沿线、青康公路沿线和新藏公路沿线）为观测研究区，以冰冻圈及寒区工程为主要监测研究内容的多学科综合观测试验研究站。2005年我站被科技部批准加入国家野外台站的行列，并被命名为“藏北高原冰冻圈特殊环境与灾害国家野外科学观测研究站”，是针对高原多年冻土的动态变化及其与相关圈层相互关系而设立的野外监测、试验和研究站，是目前我国位于高原腹地4500 m以上针对多年冻土进行综合野外观测、试验和研究的国家台站。2019年科技部公布了国家野外站梳理评估结果，格尔木站被评为优秀台站。
30多年来，我站陆续布设的130多个长期监测场点遍布整个青藏高原，沿经向和纬向跨越整个高原主体的冰冻圈分布区，基本覆盖了高原面上所有地貌和植被类型。监测研究对象包括冻土、活动层、积雪、气候、边界层物理、植被、土壤、生态、水文、地表形变等，已成为我国乃至世界从事青藏高原冰冻圈监测的主要野外台站。监测数据资料一直受到国内外相关研究人员的重视和关注，多年来已经为青藏高原许多重大工程，如：青藏公路、青藏铁路、青康公路（西宁—玉树）、新藏公路、格（尔木）—拉（萨）光纤光缆工程、输油管道工程、南水北调西线工程等，提供了基础数据与决策支持，部分监测场点已经被纳入世界气候研究计划（WCRP）的“全球陆地监测系统”中“多年冻土温度监测网”（GTOS-GTNP）、国际多年冻土协会环北极活动层监测网（CALM）、世界气象组织下属的全球冰冻圈观测计划（GCW）等相关监测网络中。台站的建设意义具体体现在以下四个方面：
（1）开展对高原多年冻土的长期定位监测和深入研究，揭示多年冻土与气候的互馈规律和物理机制，提高地球系统模式的模拟水平，是冻土学、冰冻圈科学和气候学等学科发展的需要。
（2）揭示高原高寒植被生态系统动态变化过程和机理，制定生态环境保护、修复措施和可持续发展战略规划，亟需对多年冻土生态系统监测的长期数据积累。
（3）多年冻土动态及其水文过程的监测研究，是揭示亚洲水塔水循环和水资源效应的基础，符合国家水资源安全的战略需求。
（4）多年冻土及冻融灾害长期监测数据资料，是青藏高原高海拔地区的各类工程规划、设计、施工、运营和维护的依据。
可以看出，多年冻土变化、多年冻土区地表和土壤中水热输运过程及其物理机制研究是冻土学最为基础和核心的科学问题，在气候、水文、生态乃至于寒区工程研究和实践中均具有重要意义。对青藏高原多年冻土和积雪等冰冻圈要素开展长期系统的监测研究，不仅可以为高原诸多重大线性工程的运营和维护、高原水土资源的可持续利用、泛第三极地区的生态文明建设和生态环境治理、国家公园建设规划、三极环境与气候变化对比、一带一路发展规划等国家战略需求服务，还与全球变化、生态系统、水循环模拟和评估等学科发展的需求相符。本站立足于作为青藏高原冰冻圈主要要素之一的多年冻土，具有鲜明的地域代表性和学科代表性。
格尔木站定位：面向我国青藏高原生态安全屏障和重大工程建设的建设需求，瞄准气候变化背景下冰冻圈与气候相互作用的世界科技前沿，立足于青藏高原，并与高纬度极地冰冻圈结合，以多年冻土为核心研究要素，聚焦多年冻土和积雪等高原冰冻圈主要要素的动态及其影响，开展冰冻圈变化过程与机理、冰冻圈变化对气候、生态和水文的影响、冰冻圈变化与可持续发展等冰冻圈科学领域的定位监测、科学研究、试验示范、人才培养和科普教育，基础与应用基础研究相结合，观测与研究并重，为我国生态文明建设和“一带一路”的国家战略提供科技支撑。