Ατμοσφαιρική θερμοκρασία και CO₂: Αιτιώδης σχέση κότας - αυγού;

D. Koutsoyiannis, and Z. W. Kundzewicz, Atmospheric temperature and CO₂: Hen-or-egg causality?, Sci, 2 (4), 83, doi:10.3390/sci2040083, 2020.

[Ατμοσφαιρική θερμοκρασία και CO₂: Αιτιώδης σχέση κότας - αυγού;]

[doc_id=2064]

[Αγγλικά]

Θεωρείται κοινή γνώση ότι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO₂ παίζει σημαντικό ρόλο στην ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου και συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να συμπληρώσει τη συμβατική και καθιερωμένη θεωρία ότι η αυξημένη συγκέντρωση CO₂ λόγω των ανθρώπινων εκπομπών προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας, εξετάζοντας την αντίστροφη αιτιώδη σχέση. Δεδομένου ότι η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί αύξηση της συγκέντρωσης του CO₂, η σχέση του ατμοσφαιρικού CO₂ και της θερμοκρασίας μπορεί να χαρακτηριστεί ότι ανήκει στην κατηγορία των προβλημάτων "κότα ή αυγό", όπου δεν είναι πάντα σαφές ποιο από τα δύο αλληλένδετα γεγονότα είναι η αιτία και ποιο το αποτέλεσμα. Εξετάζουμε τη σχέση της παγκόσμιας θερμοκρασίας και της ατμοσφαιρικής συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα σε μηνιαίο χρονικό βήμα, που καλύπτει το χρονικό διάστημα 1980-2019, στο οποίο υπάρχουν αξιόπιστες μετρήσεις οργάνων. Ενώ υπάρχουν και οι δύο κατευθύνσεις αιτιότητας, τα αποτελέσματα της μελέτης μας υποστηρίζουν την υπόθεση ότι η κυρίαρχη κατεύθυνση είναι T → CO₂. Οι μεταβολές του CO₂ ακολουθούν τις μεταβολές του T κατά περίπου έξι μήνες σε μηνιαία κλίμακα ή κατά περίπου ένα έτος σε ετήσια κλίμακα. Προσπαθούμε να ερμηνεύσουμε αυτόν τον μηχανισμό εμπλέκοντας βιοχημικές αντιδράσεις, καθώς σε υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνεται η αναπνοή του εδάφους και, συνεπώς, η εκπομπή CO₂.

https://www.itia.ntua.gr/en/getfile/2064/2/documents/HenOrEggGraph.jpg

PDF Πλήρες κείμενο (5476 KB)

PDF Συμπληρωματικό υλικό:

Βλέπε επίσης: https://www.mdpi.com/2413-4155/2/4/83

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. D. Koutsoyiannis, On the quest for chaotic attractors in hydrological processes, Hydrological Sciences Journal, 51 (6), 1065–1091, doi:10.1623/hysj.51.6.1065, 2006.
2. D. Koutsoyiannis, H. Yao, and A. Georgakakos, Medium-range flow prediction for the Nile: a comparison of stochastic and deterministic methods, Hydrological Sciences Journal, 53 (1), 142–164, doi:10.1623/hysj.53.1.142, 2008.
3. D. Koutsoyiannis, A. Efstratiadis, N. Mamassis, and A. Christofides, On the credibility of climate predictions, Hydrological Sciences Journal, 53 (4), 671–684, doi:10.1623/hysj.53.4.671, 2008.
4. G. G. Anagnostopoulos, D. Koutsoyiannis, A. Christofides, A. Efstratiadis, and N. Mamassis, A comparison of local and aggregated climate model outputs with observed data, Hydrological Sciences Journal, 55 (7), 1094–1110, doi:10.1080/02626667.2010.513518, 2010.
5. D. Koutsoyiannis, A. Christofides, A. Efstratiadis, G. G. Anagnostopoulos, and N. Mamassis, Scientific dialogue on climate: is it giving black eyes or opening closed eyes? Reply to “A black eye for the Hydrological Sciences Journal” by D. Huard, Hydrological Sciences Journal, 56 (7), 1334–1339, doi:10.1080/02626667.2011.610759, 2011.
6. D. Koutsoyiannis, Generic and parsimonious stochastic modelling for hydrology and beyond, Hydrological Sciences Journal, 61 (2), 225–244, doi:10.1080/02626667.2015.1016950, 2016.
7. D. Tsaknias, D. Bouziotas, and D. Koutsoyiannis, Statistical comparison of observed temperature and rainfall extremes with climate model outputs in the Mediterranean region, ResearchGate, doi:10.13140/RG.2.2.11993.93281, 2016.
8. H. Tyralis, and D. Koutsoyiannis, On the prediction of persistent processes using the output of deterministic models, Hydrological Sciences Journal, 62 (13), 2083–2102, doi:10.1080/02626667.2017.1361535, 2017.
9. D. Koutsoyiannis, Time’s arrow in stochastic characterization and simulation of atmospheric and hydrological processes, Hydrological Sciences Journal, 64 (9), 1013–1037, doi:10.1080/02626667.2019.1600700, 2019.
10. D. Koutsoyiannis, Revisiting the global hydrological cycle: is it intensifying?, Hydrology and Earth System Sciences, 24, 3899–3932, doi:10.5194/hess-24-3899-2020, 2020.
11. Z. W. Kundzewicz, I. Pińskwar, and D. Koutsoyiannis, Variability of global mean annual temperature is significantly influenced by the rhythm of ocean-atmosphere oscillations, Science of the Total Environment, 747, 141256, doi:10.1016/j.scitotenv.2020.141256, 2020.

Εργασίες μας που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία:

1. D. Koutsoyiannis, Rethinking climate, climate change, and their relationship with water, Water, 13 (6), 849, doi:10.3390/w13060849, 2021.
2. D. Koutsoyiannis, C. Onof, A. Christofides, and Z. W. Kundzewicz, Revisiting causality using stochastics: 1.Theory, Proceedings of The Royal Society A, 478 (2261), 20210835, doi:10.1098/rspa.2021.0835, 2022.
3. D. Koutsoyiannis, C. Onof, A. Christofides, and Z. W. Kundzewicz, Revisiting causality using stochastics: 2. Applications, Proceedings of The Royal Society A, 478 (2261), 20210836, doi:10.1098/rspa.2021.0836, 2022.
4. G.-F. Sargentis, N. D. Lagaros, G.L. Cascella, and D. Koutsoyiannis, Threats in Water–Energy–Food–Land Nexus by the 2022 Military and Economic Conflict, Land, doi:10.3390/land11091569, 2022.
5. D. Koutsoyiannis, Stochastics of Hydroclimatic Extremes - A Cool Look at Risk, Εκδοση 4, ISBN: 978-618-85370-0-2, 400 pages, doi:10.57713/kallipos-1, Kallipos Open Academic Editions, Athens, 2024.
6. D. Koutsoyiannis, C. Onof, Z. W. Kundzewicz, and A. Christofides, On hens, eggs, temperatures and CO₂: Causal links in Earth’s atmosphere, Sci, 5 (3), 35, doi:10.3390/sci5030035, 2023.
7. D. Koutsoyiannis, and C. Vournas, Revisiting the greenhouse effect—a hydrological perspective, Hydrological Sciences Journal, 69 (2), 151–164, doi:10.1080/02626667.2023.2287047, 2024.

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate

Κατηγορίες: Κλίμα και στοχαστική, Εργασίες που συζητήθηκαν σε ιστολόγια, Πιο πρόσφατες εργασίες, Άρθρα που αρχικώς απορρίφθηκαν, Στοχαστική