高寒区一般指海拔较高、气候寒冷的地区。中国的高寒区包括整个青藏高原，以及甘肃、内蒙古和新疆的高山地区，总面积约为290万平方公里。受到多种气候系统的影响，在复杂的地形地貌和各种内外地质营力的作用下，高寒区形成了特殊的大气过程、水文过程及生态过程。高寒区地表过程与环境变化研究是地表过程研究的重要组成部分，是开展地球系统集成研究的重要切入口。高寒区对全球变化的反应敏感，成为全球变化研究关注的关键区域。

高寒区广泛分布着冰川、冻土、积雪和湿地等，是我国大江大河的源头区和重要的生态屏障区，同时又是气候条件恶劣、生态环境脆弱、经济发展水平低的地区。

高寒区地表过程与环境的观测研究，能够深入了解高寒区不同地表下垫面的大气过程、水文过程、生态过程及其相互间的联系，为地球系统集成研究、关键区域对全球变化的影响与响应、定量化辨识人类活动在全球变化中的作用等研究提供平台支撑；能够揭示大江大河源头区气候变化规律和水资源形成转化规律、合理开发利用水资源，探明生态系统结构与服务功能变化、构建生态屏障，掌握冰雪冻融等自然灾害发生机理、科学防灾减灾，以及促进区域经济社会可持续发展。