На земном шаре повсеместна на известной высоте над уровнем моря в свободной атмосфере можно подыскать такое сочетание климатических условий, при котором среднее годовое количество твёрдых атмосферных осадков, которое могло бы выпасть на горизонтальную и незатенённую поверхность, будет в точности равно их средней годовой убыли с той же поверхности.
Ниже этой области равновесия (нулевого баланса) твёрдых атмосферных осадков; приход снега меньше возможного расхода, выше — приход больше расхода, но только до известной предельной высоты, на которой приход вновь станет равным расходу: здесь образуется вторая, верхняя, область нулевого баланса. Причина возникновения этой верхней границы — сухость воздуха, вследствие чего из атмосферы может выделиться лишь ничтожное количество снега, легко подвергающееся уничтожению даже при господствующих здесь низких температурах. Нижняя и верхняя границы нулевого баланса твёрдых атмосферных осадков, объемлющие земной шар со всех сторон, образуют оболочку неправильной, но в общем сферической формы, обладающую известной мощностью (толщиной). Внутри неё возможно непрерывное накопление снега и, стало быть, возникновение ледников, если в её пределах окажется какой-нибудь участок земной поверхности. По нашему предложению, оболочка эта получила название хионосферы. Очевидно, что она является частью криосферы. Мощность хионосферы в низких широтах наибольшая, в высоких гораздо меньше. В условиях низких температур и отсутствия влаги хионосфера исчезает: в ней возникает «окно».
Верхнюю границу хионосферы видеть нельзя, так как на Земле ни одна гора не достигает этого уровня. Нижняя же граница запечатлевается на земной поверхности, и её принято было называть снеговой границей. Последние исследования М. В. Тронова показали, что отождествление снеговой границы с нижней границей хионосферы вряд ли верно. Если хионосфера — слой атмосферы, внутри которого, в силу присущих ему климатологических признаков, обеспечивается на горизонтальных площадях положительный баланс снега, то снеговая граница — это результат взаимодействия хионосферы с рельефом, явление существенно ледниковое (а не чисто климатическое), которое возникает не на каменной, а только на покрытой снегом и льдом и притом наклонной (а не горизонтальной) поверхности.
Ход рассуждения М. В. Тронова следующий: пусть горизонтальная каменная площадка со спускающимися вниз от неё склонами поднимается к нижней границе хионосферы и в некоторый момент коснётся её. Тогда на площадке только что стаявший снег будет заменяться новым (равновесие). Но стоит каменной площадке подняться чуть выше, и здесь новый снег будет падать уже не на каменную, а на снежную (старого снега) поверхность, более холодную, отчего на ней приход снега сразу станет больше расхода и, следовательно, область нулевого баланса сместится на более низкий уровень. Снежно-ледяная толща впоследствии перетечёт с площадки на склоны, — на этих склонах и расположится граница нулевого баланса, притом, вообще говоря, не на уровне каменного основания площадки по причине изменившихся условий таяния и накопления снега из-за перемены подстилающей поверхности, появления наклона, экспозиции и т. д. Эта опущенная ниже хионосферы и отражающая конкретную ороклиматическую обстановку залегания вечных снегов область нулевого баланса и есть снеговая граница.
Таким образом, хионосфера при соприкосновении с земной поверхностью не просто автоматически становится снеговой границей, а создаёт эту границу рядом с собой, на более низком уровне. Существование хионосферы не зависит от оледенения, но оледенение всегда связано с хионосферой.
Нулевой баланс твёрдых атмосферных осадков на снеговой границе может достигаться при самых разнообразных количественных соотношениях прибыли и убыли снега, так как очевидно, что как 100 мм — 100 мм = 0, так и 1000 мм — 1000 мм = 0. Эта величина прихода-расхода, обозначаемая П. А. Шуйским через J, отражает климатические условия, в которых существует оледенение. Чтобы при малом количестве осадков был и соответственно малый их расход, требуется низкая температура, т. е. величина l в этих случаях небольшая. Если же твёрдых осадков много, то для получения нулевого баланса требуется и большой их расход, обусловливаемый высокой температурой, — в этом случае велико.
Ледник есть функция климата и рельефа. Накоплению снега способствуют горизонтальные площадки, полые и слабо выпуклые формы рельефа, не способствуют — вершины с крутыми и отвесными склонами, так как снег на них не держится. Для процессов оледенения наиболее благоприятен морской климат (много осадков — следовательно, обильное питание; прохладное лето — следовательно, слабое таяние) при наличии достаточно продолжительного периода в году с отрицательными температурами. Климат континентальный с его сухостью (слабое питание) и жарким летом (сильное таяние) оледенению не содействует.
Высота снеговой границы тоже подчиняется особенностям климата и рельефа. Общая форма кривой, высоко поднятой над тёплыми широтами и круто падающей по направлению к полярным пространствам, обусловлена распределением тепла на Земле. Однако выше всего кривая вздымается не над экватором, а над субтропиками, т. е. над сухой зоной низких широт; здесь форма кривой отражает уже влияние влажности климата. В южном полушарии, вследствие океанического характера его климата, снеговая граница почти повсеместно располагается ниже, чем на соответствующих широтах северного полушария, а начиная с 62-й параллели и далее к югу лежит на уровне океана (в северном полушарии это бывает лишь в единичных случаях).