Физика водных и тепловых явлений в почве

Руководитель проекта: зав.каф.физики и мелиорации почв, проф. Е.В.Шеин 

Основой для понимания физических процессов в почве являются почвенно-энергетические и гидрологические константы. Их нахождение связано со сменой форм воды, определяемых в специальных экспериментах и по основной гидрофизической характеристике (ОГХ). Однако, теоретическое значение и экспериментальное определение энергетических и почвенно-гидрологических констант полемично и во многих случаях (максимальная гигроскопическая, влажность завядания и др.) не имеет физического обоснования. Предлагается выделять характерные, «фундаментальные» значения влажностей по подвижности воды, способности почвенной влаги переносить растворимые вещества, проводить тепловой поток, а также на основании количественного определения форм влаги из ОГХ по специальной методике на образцах, количественно отличающихся по агрегированности и минерализации порового раствора. Гипотеза количественного выделения «фундаментальных» влажностей основана на соответствии степени структурированности почвы с количественным содержанием капиллярной влаги, а также степени минерализации порового раствора с количеством пленочной влаги, что даст возможность количественно оценить «фундаментальные» влажности перехода капиллярной влаги в пленочную, и пленочной в адсорбированную.
Это позволит количественно охарактеризовать диапазоны между «фундаментальными» влажностями (давлениями влаги), как определенные зоны подвижности веществ, тепловых потоков, влияния различных структурообразующих и поверхностных сил, соотнести их с традиционными почвенно-гидрологическими константами, обосновать их фундаментальный физический смысл, и с их помощью количественно охарактеризовать водные и тепловые явления в почве. Определение «фундаментальных» влажностей и почвенно-гидрологических констант будет проводиться традиционными и специальными лабораторными методами гидрофизики, теплофизики (частично, в криогенной области, в области незамерзшей пленочной влаги) совместно с полевыми режимными и лизиметрическими исследованиями по движению влаги, солей, тепла.