В программе станций «СП» большое место занимает изучение ледяного покрова как одного из главных объектов природы Арктики: как влияет теплообмен между атмосферой и океаном на образование ледяного покрова и создание на нем термического режима, как происходит формирование льдов разного возраста, нарастание и таяние их, роль снежного покрова на дрейфующих льдах и т. д. Ученым-льдоисследователям за время работ на станциях «СП» удалось собрать большие материалы о льдовом и тепловом режиме дрейфующих льдов и их физико-химических свойствах и решить ряд вопросов обширного ледового комплекса. Установлены цифровые величины тепловых потоков из воды в атмосферу через ледяной покров, затраты тепла на таяние, роль снегового покрова в тепловых процессах на льду, создана методика расчета равновесного состояния полярных льдов, зависимость морфологии ледяного покрова от теплообменных процессов. Особенно большой материал был собран по изучению подводного рельефа льда, когда он стал изучаться аквалангистами в индивидуальном подледном плавании. В ААНИИ разработан метод радиолокации ледяного покрова, что сулит большие перспективы его использования в ледовых авиаразведках при плохой видимости, ведутся работы по применению лазеров для изучения динамики ледяного покрова.
Большой материал, собранный за эти годы по метеорологии, аэрологии и актинометрии, позволил советским ученым достаточно полно изучить структуру атмосферы и особенности циркуляции ее над Арктическим бассейном, вопросы теплообмена и влагообмена, величину солнечной радиации. На основании этих материалов ими разработана теория циркуляции атмосферы и формирования климата Арктики. Следует напомнить, что, по существу, этими разработками продолжены и развиты дальше климатические схемы, составленные синоптиком экспедиции «Север-1» Б. Л. Дзердзиевским на основе метеорологических наблюдений станции «Северный полюс-1». Большую ценность представляют исследования влияния ледовитости на изменение метеорологических условий.
Учеными ААНИИ под руководством профессора Г. Я. Вангенгейма на основе всех собранных материалов были сделаны обобщения и разработана теория климата Арктики, явившаяся научной основой для составления прогнозов погоды для Заполярья и Северного Ледовитого океана. Это была очень большая и трудоемкая работа, если иметь в виду, что климат Арктики определяется ее положением в высоких широтах и связанным с этим поступлением солнечной радиации, характером подстилающей поверхности с большими различиями в поглощении и излучении радиации, большими термическими различиями и особенностями циркуляции атмосферы. Климатические изменения в различные сезоны зависят от нарушений установившихся взаимосвязей этих факторов. Современный уровень знаний в области полярной климатологии дает возможность разработать достаточно надежные прогнозы для обеспечения мореплавания и хозяйственной деятельности в арктическом регионе. С каждым годом методы прогнозов совершенствуются с более широким использованием экспериментов на основе количественных оценок физических полей атмосферы и процессов тепло- и влагообмена. Для получения этих данных было организовано проведение экспериментов «ПОЛЭКС», о чем мы расскажем ниже.