В данной теоретической работе предложен метод измерения глубинного профиля температуры в поверхностной части деятельного слоя почвы арктической тундры на основе наблюдений радиояркостной температуры при двух различных поляризациях излучения на частотах $1,4$; $6,93$; $7,3$ и $10,7$ ГГц. Для расчёта наблюдаемых значений радиояркостной температуры использовались многочастотная физическая модель радиотеплового излучения почв, не покрытых растительным покровом, и диэлектрическая модель арктической тундровой почвы, а также профили температуры, которые были измерены в деятельном слое почвы метеостанцией на озере Тулик на Северном склоне Аляски. Из наблюдаемых значений радиояркостной температуры были восстановлены глубинные профили температуры почвы в приближении кусочно-линейной зависимости с 2010 по 2011 год. Корреляционный анализ профилей температуры, измеренных метеостанцией на озере Тулик и восстановленных из радиометрических данных, показал, что в зимний период на глубинах $0,6$ и $16,0$ см среднеквадратичные разницы полученных температур не превышают $2,3$ и $7,2^\circ С$ соответственно, а коэффициент детерминации не превосходит $0,98$ и $0,62$ соответственно. В летний период погрешность измерения температуры почвы радиометрическим методом оказалась в 2 раза меньше по сравнению с зимним периодом.