В науках о Земле взаимодействие почвы и воды определяется потенциалом почвенной влаги, который даёт количественную оценку термодинамического состояния почвенной влаги. Из-за взаимодействия воды и частиц почвы почвенная влага в отличие от свободной воды имеет другие физические свойства; следовательно, для её анализа влаги могут потребоваться другие методы и подходы. Обычно потенциал почвенной влаги определяется как сумма трёх независимых функций: гравитационной, осмотической и матричной. Однако с этим определением связана проблема, поскольку осмотический и матричный потенциалы проявляют эффекты связи. Более того, из-за своих высоких значений матричный потенциал доминирует над общим потенциалом, тогда как гравитационный потенциал может показаться незначительным. Однако гравитация может привести к различным механизмам потока, изменяющим механическое поведение почвы. В результате может быть некорректно рассчитывать общий водный потенциал как алгебраическую сумму различных потенциалов. Существуют также математические проблемы в общем использовании водного потенциала; По мере снижения насыщенности почвы водный потенциал может достигать тысяч кПа, что требует математического балансирования в уравнениях путём умножения его на переменную со значением, близким к нулю. Однако кратные числа разной величины являются проблематичными с математической точки зрения, особенно при применении к численному анализу. В данной статье обсуждаются сильные и слабые стороны определений и математических формулировок этой переменной.

 

Ссылка: https://www.mdpi.com/2076-3263/15/4/123