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温室气体的排放与全球变暖之间的因果关系不仅是大气科学研究的热点，而且已经成为举世关注的社会问题与政治问题。数十年来学术界对于前者是否导致了后者的原因一直争论不休，尤其是近年来从南极洲3000米深冰芯中提取的数据与主流观点相左—CO2浓度的变化落后于地表气温的变化—使得这种争论更加扑簌迷离。
最近，欧盟联合研究中心（European Commission, Joint Research Centre）联合我校梁湘三教授用最新的方法重新审视现有的各种观测数据，定量地得到两者之间清晰的因果关系，研究成果《On the causal structure between CO2 and global temperature》2月22日在Nature Scientific Report 上发表。文中指出，在最近有观测数据的150年内，这种关系表现为由CO2到全球地表温度的单向因果关系，也就是说，确实是CO2浓度增加导致了全球地表温度的升高；然而，在1000年以上的古气候时间尺度上，这种因果关系完全颠倒过来：是全球变暖导致了CO2浓度的增加。因此现时的争论其实是一个不同的时间尺度的问题。
文中还指出，近半个世纪来由CO2排放引起的全球变暖具有空间分布的局地性或不均匀性，如欧洲、中国、西伯利亚、非洲和阿拉斯加地区的升温强烈。这些地区大部分位于人类活动密集区，但也有人烟稀少地区（如西伯利亚）。更有甚者，由北半球产生的CO2却主要引起了南半球的增温。这种分布的原因目前还不清楚，需要从动力学方面入手更加深入的研究。
文章一经刊登便为欧洲与美国学术媒体报道并被众多媒体与网站竞相转载，例如
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160222091146.htm
这个报道指出，上述结果用传统的超前滞后相关、回归分析、Granger因果测试等手段均无法得到，并且特别强调所用的最新因果分析方法由南京信息工程大学研发。该方法是梁湘三教授基于Liang-Kleeman信息流理论严格推导出来的，其数学表达式在形式上非常简洁，只涉及协方差的计算。实际计算中只需要提供两条时间序列就可以。也正是因为其简单明了，才引起了越来越多大气科学研究者们的关注与应用。
Global causality flow from anthropogenic
forcing to global mean surface air temperature anomalies (GMTA) due to (A)
total anthropogenic forcing, (B) the radiative forcing caused by CO2 alone.
Credit: © EU, 2016
相关文章：On the causal structure between CO2 and global temperature.pdf