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随着世界人口的迅速增长和人类生活水平的提高，地球上的能源以前所未有的速度被开发和利用，排放到大气中的二氧化碳迅速增加，造成全球气温上升。海洋作为二氧化碳惟一的一个巨大的汇，对大气中二氧化碳的增加起着缓冲作用，直接决定气候的变化。准确定量地估计海-气界面气体通量显得十分重要，而海-气界面气体交换速度主要取决于海水粘性边界层和湍流边界层，或者说与海面湍流强度密切相关，迄今为止的观测都是将气体交换速度与海上风速联系起来，完全忽略海面湍流与气体交换速度密切相关这一事实，没有准确反映气体交换的物理机制，得到的经验公式彼此差异非常大。