南极洲之所以呈现单一的冰原气候，根本原因在于其独特的地理位置、地表特性和大气环流系统的共同作用。这片被冰雪覆盖的大陆几乎全部位于南极圈内，高纬度导致太阳辐射角度极低，加之98%的地表被平均厚度达1.9公里的冰盖覆盖，形成全球最强烈的反射表面。这些因素与极地高压系统相互作用，创造了地球上最严酷的持续低温环境。

南极洲冰原气候的形成机制可从五个维度解析。首先是纬度效应，南极大陆主体位于南纬66°34′以南，冬季极夜持续数月完全无日照，即使夏季太阳高度角最大仅46°52′，年辐射总量仅为赤道地区的40%。这种能量匮乏状态被冰盖的高反照率进一步放大——新鲜积雪反射90%的太阳辐射，导致地表实际吸收热量不足辐射量的10%。其次是海拔效应，东南极冰穹A海拔4093米，全洲平均海拔2350米（七大洲最高），遵循海拔每升高100米气温下降0.6℃的递减率，内陆高原比沿海地区年均温低30℃以上。第三是冰盖的热力学特性，冰的相变潜热（每克冰融化需吸收80卡热量）形成巨大"冷库"效应，而零下50℃的低温使积雪压实成冰的过程几乎不释放潜热，形成持续冷却循环。气象数据显示，1983年东方站记录到-89.2℃的极端低温，2025年最新监测表明南极高原1月平均气温仍低于-30℃。第四是大气环流隔离，环绕南极的极地涡旋和西风漂流构成气候屏障，阻隔了中纬度热量输送，NASA卫星观测证实南极周边海冰范围在冬季可达1800万平方公里，进一步强化了热力隔离。最后是独特的下降风系统，内陆冷高压驱动的重力风时速常超160公里，法国迪蒙·迪维尔站曾记录100米/秒（约360公里/小时）的瞬时风速，这种强对流加速了地表热量散失。值得注意的是，尽管全球变暖导致北极升温显著，但南极因上述机制维持着气候稳定性，2025年欧洲空间局 CryoSat-2 卫星数据显示南极冰盖质量仍以每年1200亿吨速度净增，主要源于降雪积累而非温度变化。这种气候极端性使南极成为研究地球气候系统的天然实验室，其冰芯记录可追溯80万年前的大气成分变化，为理解全球气候演变提供不可替代的档案。