土壤科学家不可能同时研究地球上的每一种土壤。此外，土壤也在不断变化。

随着时间的推移，天气和土地使用对土壤有很大的影响。因此，要了解土壤的一切，我们需要不断地研究世界各地的土壤。由于这是不可能的，土壤科学家正转向数学来预测土壤表面会发生什么。

土壤模型——就像经济模型一样——有助于预测趋势和提出建议。一个例子可能是气候变化对土壤水分过程的影响。该模型有助于填补测量数据的空白。

由于土壤是一个复杂的环境，土壤模型由许多代表不同过程的部分组成。土壤模型的一个重要方面——水如何与土地表面的土壤相互作用——最近由近30名科学家组成的小组进行了讨论。他们的工作最近发表在《包气带杂志》上。

地表水分入渗是一个重要的研究领域。渗透是指土壤吸收了多少水分。能够预测降水是在土壤表面流动还是在土地管理决策中浸泡是非常重要的。如果它影响土地管理的某些方面，如侵蚀控制。同样重要的是，要确保我们有一个安全和干净的水供应。地表模型可以帮助科学家预测和模拟从土壤表面到大气的水和能量循环。

每个曲面模型都非常重要。研究小组发现，关于渗透的信息需要在表面模型中得到更多的关注。

缓慢的入渗会导致土壤侵蚀加剧。图片来源：玛莎平斯

为了真正有用，表面模型需要包含大量信息。这包括土壤结构、土壤湿度和温度、降水、地形、植物等等。科学家利用这些信息来计算地球的气候，或者了解土地使用的变化如何影响地球的气候。

德国福尔松森特鲁姆尤里奇的哈里韦雷肯是这部作品的主要作者。“这篇综述发现了目前陆面模式下渗过程处理的一个重要空白，”Vereecken说。“目前的模型没有考虑结构特性对土壤水分动态的影响。此外，我们看到缺乏一个一致的框架来增强不同规模的渗透过程，以及描述它们的方法的多样性。”

该小组呼吁科学家共同努力，提供他们的技能，以便更好地将这些信息整合到表面模型中。这个模型可以更好地反映地球表面正在发生的事实。

他们的综述是长期以来编辑科学研究的一种方式，并提出了土壤科学家应该关注下一步的建议。当查看大量研究时，他们发现没有一致的方法来预测渗透率。他们还发现，土壤影响入渗的某些方面经常被忽视。

“气候和地球科学社区通常比土壤科学社区更大，”韦列肯解释说。“大多数土壤科学家的工作规模较小，例如，从地块规模到研究过程，他们的研究往往不包括大气过程。我们想写下聚集这些社区的重要性。这是历史上第一次考察和解决处理这些模型中渗透过程的问题。”

他补充说，他们希望他们的工作能够就如何处理表面模型中的渗透过程达成共识。虽然很难量化这些复杂的过程，并将其组合成一个更大的模型，但研究地球的状态是非常重要的。两组都需要对方。如果没有土壤科学家在小范围内工作，其他人就不会有他们模型的数据。

“因为土壤在控制与气候相关的过程中起着关键作用，它可以增加我们作为土壤科学家的研究的相关性，”Vereecken说。“我们希望这可以作为其他科学家的参考，并将与表面模型不同方面相关的科学家联系起来。”