Het gehalte aan niet-bevroren water in bevroren grond beïnvloedt de vries-dooicyclus, hydrologische cyclus, uitwisseling van water en energie tussen land en lucht, vegetatiegroei en structurele sterkte van de bodem in koude streken. Momenteel, theoretische verklaringen voor de aanwezigheid van niet-bevroren water omvatten capillaire werking, oppervlakte-effect, adsorptiekrachten en de elektrische dubbellaag.

Echter, naast capillariteit, weinig studies hebben de bijdrage van andere functies aan de vorming van niet-bevroren water in bevroren grond besproken, evenals de verschillen en relaties tussen deze functies, die direct van invloed is op de fysieke modellering en inhoudsberekening van niet-bevroren water, en beperkt indirect de toepassing van het niet-bevroren watermodel op het gebied van klimaat, hydrologie, ecologie en techniek.

Onlangs, een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Gao Xiaoqing van het Northwest Institute of Eco-Environment and Resources (NIEER) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), samen met onderzoekers van het Institute of Atmospheric Physics of CAS, een theoretisch model opgesteld op basis van de elektrische dubbellaagse structuur, om het niet-bevroren watergehalte van bevroren grond te berekenen en de controle op een bodembevriezingskarakteristiek te onderzoeken.

In dit onderzoek, de onderzoekers gingen ervan uit dat het resterende niet-bevroren water bij zeer lage temperaturen in de adsorptielaag-oplossing wordt gehouden en dat het resterende niet-bevroren water onder invloed van oppervlakte-effecten de kationische oplossing in de diffuse laag is.

De overeenkomst in de onderliggende wiskundige structuur van de afgeleide theoretische en parametrische modellen met de huidige semi-empirische modellen suggereert verder dat de oppervlakte-effecten van klei de belangrijkste oorzaken zijn van niet-bevroren water in bevroren grond.

"Ons theoretische model voor niet-bevroren watergehalte illustreert de relatie tussen de microscopische fysieke hoeveelheden en de macroscopische mechanische eigenschappen van bevroren bodems." zei prof. Gao, "Echter, sommige benaderingen en aannames die nodig zijn bij het afleiden van het model zijn niet echt representatief voor echte bevroren grond, dus we hopen deze problemen in toekomstige studies op te lossen."

Dit onderzoek is gepubliceerd op Onderzoek naar waterbronnen , getiteld "Het modelleren van het niet-bevroren watergehalte van bevroren grond op basis van de absorptie-effecten van kleioppervlakken."