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How Bubbles Reshape Air-Sea Gas Exchange
Bubbles produced by breaking waves provide an important but often overlooked pathway for exchanging carbon dioxide, oxygen, and other gases between the ocean and atmosphere.
来源:Eos杂志气海气体交换调节气候和海洋生物地球化学。 《地球物理学评论》中的一篇新文章汇集了理论、实验室实验、现场观察和模型，解释了气泡如何促进这种交换、为什么它们的影响在不同气体中不同，以及科学家仍然需要学习什么。在这里，我们向主要作者询问了评论文章中探讨的一些关键概念和挑战，以及未来的研究方向。
什么是气海气体交换，为什么它很重要？
气海气体交换是大气和海洋之间气体的运动。二氧化碳通过这个过程进入和离开海洋，全球海洋通过这个交换吸收了人类排放的二氧化碳的四分之一。同样的过程调节氧气和许多其他对气候和生物重要的气体的海气交换。因此，气体交换对于了解气候、海洋生态系统和全球碳循环至关重要。然而，海洋表面并不是一个简单、平坦的边界。风、波浪、湍流、温差、表面薄膜、雨水和气泡都会影响气体穿过它的速度。
简单来说，什么是气泡介导的气体转移？
当波浪破裂时，它们会将空气困在海面下方并产生气泡云。然后气体可以在每个气泡内的空气和周围的海水之间移动。这创造了一条超越直接穿过海洋表面转移的额外交换途径。
气泡不仅仅是放置在水下的大气的一部分。水压和表面张力压缩其中的气体，而气泡的大小、深度和寿命不断变化。有的气泡完全溶解；有的气泡完全溶解。其他的则浮出水面并破裂。在此过程中，气体可以进入或离开周围的水域。数百万个短命气泡的综合效应可以极大地影响气体交换，特别是在强风和高能波浪破碎期间。