, Volume 36, Issue 4, pp 299-319,
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Ökonometrische Analyse der Temperaturvariabilität

Zusammenfassung

Die Temperaturvariabilität soll hier mit ökonometrischen Methoden auf signifikante Zusammenhänge analysiert werden. Hierzu wird ein physikalisch fundiertes Makroklimamodell vorgeschlagen, anhand dessen neben natürlichen Ursachen die Wärmerückstrahlung von Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und anderen Treibhausgasen sowie der kühlende Effekt von Schwefeldioxid (SO2) seit 1880 getrennt untersucht und in der Wirkung verglichen werden kann. Der autoregressive Prozess in den Temperaturanomalien wird analysiert, und es wird eine Kointegrationsanalyse vorgenommen, um aufzuzeigen, dass aus den betrachteten stochastischen Trendvariablen ein langfristiger Kausalzusammenhang abgeleitet werden kann. Dieser ist allerdings nicht eindeutig. Es zeigt sich, dass im Zeitraum 1880 bis 2005 die anthropogenen Faktoren und die Sonnenaktivität den Erwärmungstrend bestimmen, während die übrigen natürlichen Faktoren einen Teil der Abweichungen von diesem Trend erklären. Einen erheblichen Einfluss auf den Temperaturanstieg hat der autoregressive Prozess in den Anomalien mit 42 %. Die Klimasensitivität ist mit 0,11 (K m2)/W deshalb vergleichsweise niedrig. Legt man den Anteil des autoregressiven Prozesses auf die einzelnen Regressoren um, beträgt der Einfluss von CO2 65 %. Die SO2-Emissionen haben einen signifikanten kühlenden Effekt, der 45 % der Erwärmung durch CO2 neutralisiert. Die nicht-CO2-Treibhausgase tragen 55 % zum Temperaturanstieg bei und damit deutlich mehr als der Nettoeffekt aus CO2 und SO2 von 36 %. Somit ist die Sensitivität des Klimas bezüglich dieser Treibhausgase sehr hoch. Durch forcierte Minderung der nicht-CO2-Treibhausgasemissionen kann das 2-Ziel ohne Dekarbonisierung erreicht werden.

Abstract

This paper aims at analysing temperature fluctuations by applying an econometric methodology. To this end a physically founded macroclimate model is suggested for individual examinations of the climate forcing of carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and other greenhouse gases as well as of the cooling effect of sulphur dioxide (SO2) since 1880 and for a comparison of their impacts. The autoregressive process in the temperature anomalies is analysed, and a cointegration analysis is carried out to show that a long-term causal interrelation can be derived from the stochastic trend variables considered. However, this interrelation is not unique. It turns out that anthropogenic factors and total solar irradiance determine the warming trend in the period 1880 to 2005, whilst the remaining natural factors explain a part of the deviation from this trend. With 42 % the autoregressive process in the anomalies has a considerable impact on the temperature increase. Climate sensitivity amounting to 0.11 (K m2)/W therefore is comparatively low. If the share of the autoregressive process is allocated to each regressor individually CO2 has an impact of 65 %. The SO2 emissions have a significant cooling effect, neutralizing 45 % of the climate forcing of CO2. The non-CO2 greenhouse gases contribute 55 % to the temperature increase and hence more than the net effect of CO2 and SO2 of 36 %. Hence, the sensitivity of the climate with regard to these greenhouse gases is very high. When applying accelerated mitigation measures with respect to non-CO2 greenhouse gases it is possible to reach the 2 target without decarbonisation.