Implications of measurement metrics on soil freezing curves: A simulation of freeze-thaw hysteresis
Notice bibliographique
Résumé
Soil freeze-thaw events have important implications for water resources, flood risk, land productivity, and climate change. A property of these phenomena is the relationship between unfrozen water content and sub-freezing temperature, known as the soil freezing characteristic curve (SFC). It is documented that this relationship exhibits hysteretic behaviour when frozen soil thaws, leading to the definition of the soil thawing characteristic curve (STC). Although explanations have been given for SFC/STC hysteresis, the effect that “scale”—particularly “measurement scale”—may have on these curves has received little attention. The most commonly used measurement scale metric is the “grain” or “support,” which is the spatial (or temporal) unit within which the measured variable is integrated—in this case, the soil volume sampled. We show (1) measurement support can influence the range and shape of the SFC and (2) hysteresis can be, at least partially, attributed to the support and location of the measurements comprising the SFC/STC. We simulated lab measured temperature, volumetric water content (VWC), and permittivity from soil samples undergoing freeze-thaw transitions using Hydrus-1D and a modified Dobson permittivity model. To assess the effect of measurement support and location on SFC/STC, we masked the simulated temperature and VWC/permittivity extent to match the instrument’s grain and location. By creating a detailed simulation of the intra- and inter-grain variability associated with the penetration of a freezing front, we demonstrate how measurement support and location can influence the temperature range over which water freezing events are captured. We show it is possible to simulate hysteresis in homogenous media with purely geometric considerations, suggesting that SFC/STC hysteresis may be more of an apparent phenomenon than mechanistically real. Lastly, we develop an understanding of how the location and support of soil temperature and VWC/permittivity measurements influence the temperature range over which water freezing events are captured.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».