В умовах холодного клімату вода, що знаходиться в надрах і на поверхні, промерзає на глибину до 500 м і більше. Понад 25% поверхні всієї суші Землі зайняті вічній породами. У нашій країні більше 60% такої території, адже в зоні її поширення лежить майже вся Сибір.
Це явище отримало назву багаторічної, або вічної мерзлоти. Однак клімат з часом може змінюватися в бік потепління, так що термін «багаторічна» більш підходить для цього явища.
У літні сезони - а вони тут дуже недовгі і швидкоплинні - верхній шар поверхневих грунтів може відтавати. Однак нижче 4 м знаходиться шар, що не відтає ніколи. Ґрунтова вода може знаходитися або під цим мерзлим шаром, або зберігатися в рідкому стані між багаторічномерзлими товщами (вона утворює водяні лінзи - талики) або над мерзлим шаром. Верхній шар, який схильний до промерзання і відтавання, називається діяльним шаром.
Полігональний ГРУНТИ
Лід в грунті може утворювати крижані жили. Часто вони виникають в місцях морозобійних (утворюються при сильних морозах) тріщин, що заповнюються водою. При замерзанні цієї води грунт між тріщинами починає здавлювати, адже лід займає велику площу, ніж вода. Утворюється злегка опукла поверхня, обрамлена зниженнями. Такі полігональні ґрунти покривають значну частину поверхні тундри. Коли настає недовгий літо і крижані жили починають відтавати, утворюються цілі простору, схожі на решітку зі шматочків суші, оточених водними «каналами».
Серед полігональних утворень широко поширені кам'яні багатокутники і кам'яні кільця. При багаторазовому промерзании і відтаванні землі відбувається виморожування, виштовхування льодом на поверхню більших уламків, що містяться в грунті. Таким шляхом відбувається сортування грунту, оскільки його дрібні частинки залишаються в центрі кілець і багатокутників, а великі уламки зміщуються до їх краях. В результаті з'являються вали каменів, що обрамляють дрібніший матеріал. На ньому іноді селяться мохи, і восени кам'яні багатокутники вражають несподіваною красою: яскраві мохи, іноді з кущиками морошки або брусниці, оточені з усіх боків сірими каменями, схожі на спеціально зроблені садові клумби. У поперечнику такі багатокутники можуть досягати 1 -2 м. Якщо поверхня не рівна, а похила, то багатокутники перетворюються в кам'яні смуги.
Виморожування з грунту уламків призводить до того, що на вершинних поверхнях і схилах гір і пагорбів в зоні тундри виникає хаотичне нагромадження великих каменів, які зливаються в кам'яні «моря» і «річки». Для них існує назва «куруми».
булгунняхі
Цим якутським словом позначається дивовижна форма рельєфу - пагорб або бугор з крижаним ядром усередині. Він утворюється завдяки збільшенню обсягу води при замерзанні в надмерзлотних шарі. В результаті лід піднімає поверхневу товщу тундри і виникає бугор. Великі булгунняхі (на Алясці їх називають ескімоським словом «пінг») можуть досягати до 30-50 м висоти.
На поверхні планети виділяються не тільки пояса суцільної багаторічної мерзлоти в холодних природних зонах. Існують ділянки з так званої острівної багаторічної мерзлотою. Вона існує, як правило, в високогір'ях, в суворих місцях з низькими температурами, наприклад в Якутії, і є залишками - «острівцями» - колишнього ширшого пояса багаторічної мерзлоти, яка збереглася з часу останнього льодовикового періоду.