El contenido de agua no congelada en el suelo congelado afecta el ciclo de congelación-descongelación, ciclo hidrologico, intercambio de agua y energía entre la tierra y el aire, crecimiento de la vegetación y resistencia estructural del suelo en regiones frías. En la actualidad, Las explicaciones teóricas de la presencia de agua no congelada incluyen la acción de capilaridad, efecto de superficie, fuerzas de adsorción y la doble capa eléctrica.

Sin embargo, además de la capilaridad, pocos estudios han discutido la contribución de otras funciones a la formación de agua no congelada en suelo congelado, así como las diferencias y relaciones entre estas funciones, que afecta directamente al modelado físico y al cálculo del contenido del agua no congelada, e indirectamente restringe la aplicación del modelo de agua no congelada en los campos del clima, hidrología, ecología e ingeniería.

Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Gao Xiaoqing del Instituto Noroeste de Ecoambiente y Recursos (NIEER) de la Academia de Ciencias de China (CAS), junto con investigadores del Instituto de Física Atmosférica de CAS, estableció un modelo teórico basado en la estructura eléctrica de doble capa, para calcular el contenido de agua no congelada del suelo congelado y explorar el control en una curva característica de congelación del suelo.

En este estudio, los investigadores asumieron que el agua no congelada residual a temperaturas muy bajas se mantiene dentro de la solución de la capa de adsorción y que el agua no congelada restante bajo la influencia de los efectos superficiales es la solución catiónica en la capa difusa.

La similitud en la estructura matemática subyacente de los modelos teóricos y paramétricos derivados con los modelos semi-empíricos actuales sugiere además que los efectos superficiales de la arcilla son las principales causas del agua no congelada en el suelo congelado.

"Nuestro modelo teórico de contenido de agua no congelada ilustra la relación entre las cantidades físicas microscópicas y las propiedades mecánicas macroscópicas de los suelos congelados". dijo el profesor Gao, "Sin embargo, Algunas aproximaciones y suposiciones necesarias al derivar el modelo no son verdaderamente representativas del suelo congelado real, por lo que esperamos resolver estos problemas en estudios futuros ".

Este estudio ha sido publicado el Investigación de recursos hídricos , titulado "Modelado del contenido de agua no congelada de suelo congelado basado en los efectos de absorción de superficies arcillosas".