弗兰格尔岛冻原

冻土层，又称冻原或苔原，在自然地理学指的是由于气温低、生长季节短，而无法长出树木的环境；在地质学是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土（数小时、数日以至半月）、季节冻土（半月至数月，至夏季全部融化）以及多年冻土（冻结时间达数年至数万年以上），冻土层处于水的结冰点以下超过两年的状况，称为永久冻土（Permafrost）。地球上多年冻土、季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%，其中，多年冻土面积占陆地面积的25%，俄罗斯和加拿大近一半的领土都是冻土层，阿拉斯加有85％的土地都是冻土层，赤道附近的乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻土。

北极冻原的分布

冻土层施工

冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰，冻土中有一定数量的未冻水存在。不含冰的岩土称为寒土。因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉，冻胀是因为凝结的冰块非常坚固，膨胀的冰块将土顶上来，并形成大土包。中国的青藏铁路全长1956公里，其中有长达550公里的地段需要通过冻土层，其中风火山隧道全部位于永久冻土层内，另外还有长达111公里的 “片石层通风路基”。工程师需要透过多种方法如：石气冷、碎石护坡、以桥代路、热棒降温等方式使冻土层的温度稳定，以避免因为冻土层的转变而使铁路的路基不平，防止意外的发生。中国专家指出，青藏铁路的冻土区使用了“热棒”技术，所谓的热棒是一根根中空密闭的钢管，直径约15厘米，高约2米，里面注入液氨，并将热棒的一部份埋入地下，由于上下的温差会让液氨变成气体上升，带走热量，可用以降低冻土的温度，到了夏季，热棒则停止工作。2005年10月12日青藏铁路全线贯通，冻土层行车时速为100公里。

暖化

冻土带边缘的植物

冻原依据其地理位置，可分为北极冻原、南极冻原及高山冻原三大类。西伯利亚西部冻土层含有大量的甲烷，达七百多亿吨，占全球地表甲烷总数四分之一。近年来由于受全球气候变暖的影响，世界各地的冻土有解冻的情况发生，近50年来，北半球冻土面积缩小了300万—400万平方公里。青藏铁路最终克服冻土工程，成为中国引以为傲的成就，但有科学家指称，随着全球暖化的情况日益严重，青藏高原的永久冻土层正在迅速融化中，造成冻土区域的不稳定性，再加上青藏高原地震活动频繁，使得青藏铁路的未来抹上一层隐忧。时铁道部发言人王勇平表示，青藏铁路开通不足一月，青藏铁路沿线一些地段跟桥梁出现裂痕，对铁路安全构成隐患。

无论哪一类冻原，占优势的植物都是草、苔藓和地衣。在森林和冻原之间的过渡地带称为树木线。

在地质学里有一门专科叫作冻土学，专门研究有关冻土层的地质特性。