土壤中非均匀水的状态变化和相变在寒冷地区的热液过程模拟、水合物的形成和分解、月球水和冰的探索以及其他与水界面相关的变化问题中发挥着重要作用。

近年来，土壤水分状态的表征越来越受到土壤科学的关注，但对其不均一性的认识仍然不足。

中国科学院西北生态环境与资源研究所的研究人员最近试图提出一个理论框架，以进一步表征土壤水的非均匀性及其相变动力学。

他们引入了基于扩散界面模型的非均匀水的静、动力理论方法，分析了非均匀水的状态动力学和水密度和孔隙水压力。

结果阐明了经典土力学中孔隙水状态、孔隙水压力和基质势的概念。

研究人员还提出了非均匀水相变理论的提出，发现广义克劳修斯-克拉佩龙方程(GCCE)与自然界中的克拉佩龙方程是一致的。

此外，他们还表明，界面水的空间非均匀性及其相变在土壤-水密度空间非均匀性、GCCE 问题、压力熔化、基质对水合物形成的促进作用等关键问题上具有竞争优势。其他。

这些结果突出了基质水单元在土壤科学中的作用，并为与冻土相关的工程和环境科学提供了理论基础。

相关成果已发表在Advances in Colloid and Interface Science，题为《土壤中非均匀水的空间状态分布和相变：对工程和环境科学的影响》。