Potencial de Agua en el Suelo en Geociencias: Una Visión General
Autores: Nachum, Shay
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Geociencias
Interacciones suelo-agua
Potencial de agua en el suelo
Propiedades físicas
Métodos
Enfoques
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En las geociencias, las interacciones suelo-agua se definen por el potencial de agua del suelo, que proporciona una estimación cuantitativa del estado termodinámico del agua en el suelo. Debido a las interacciones entre el agua y las partículas del suelo, el agua del suelo tiene diferentes propiedades físicas que el agua libre; por lo tanto, el análisis del agua del suelo puede requerir métodos y enfoques diferentes. Típicamente, el potencial de agua del suelo se define como la suma de tres funciones independientes: gravitacional, osmótica y matricial. Sin embargo, hay un problema con esta definición porque los potenciales osmótico y matricial exhiben efectos de acoplamiento. Además, debido a sus altos valores, el potencial matricial domina el potencial total, mientras que el potencial gravitacional puede parecer negligible. Sin embargo, la gravedad puede llevar a diferentes mecanismos de flujo que alteran el comportamiento mecánico del suelo. Como resultado, puede no ser válido calcular el potencial total de agua como la suma algebraica de los diferentes potenciales. También hay desafíos matemáticos en el uso común del potencial de agua; a medida que la saturación del suelo disminuye, el potencial de agua puede alcanzar miles de kPa, lo que requiere un equilibrio matemático en las ecuaciones multiplicándolo por una variable con un valor cercano a cero. Sin embargo, los múltiplos de números de diferentes magnitudes son problemáticos desde una perspectiva matemática, especialmente cuando se aplican al análisis numérico. Este artículo discute las fortalezas y limitaciones de las definiciones y formulaciones matemáticas de esta variable.
Descripción
En las geociencias, las interacciones suelo-agua se definen por el potencial de agua del suelo, que proporciona una estimación cuantitativa del estado termodinámico del agua en el suelo. Debido a las interacciones entre el agua y las partículas del suelo, el agua del suelo tiene diferentes propiedades físicas que el agua libre; por lo tanto, el análisis del agua del suelo puede requerir métodos y enfoques diferentes. Típicamente, el potencial de agua del suelo se define como la suma de tres funciones independientes: gravitacional, osmótica y matricial. Sin embargo, hay un problema con esta definición porque los potenciales osmótico y matricial exhiben efectos de acoplamiento. Además, debido a sus altos valores, el potencial matricial domina el potencial total, mientras que el potencial gravitacional puede parecer negligible. Sin embargo, la gravedad puede llevar a diferentes mecanismos de flujo que alteran el comportamiento mecánico del suelo. Como resultado, puede no ser válido calcular el potencial total de agua como la suma algebraica de los diferentes potenciales. También hay desafíos matemáticos en el uso común del potencial de agua; a medida que la saturación del suelo disminuye, el potencial de agua puede alcanzar miles de kPa, lo que requiere un equilibrio matemático en las ecuaciones multiplicándolo por una variable con un valor cercano a cero. Sin embargo, los múltiplos de números de diferentes magnitudes son problemáticos desde una perspectiva matemática, especialmente cuando se aplican al análisis numérico. Este artículo discute las fortalezas y limitaciones de las definiciones y formulaciones matemáticas de esta variable.