Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-11049
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Main Title: An econometric analysis of environmental phenomena
Translated Title: Eine ökonometrische Analyse von Umweltphänomenen
Author(s): Sarmiento Abogado, Luis Alejandro
Advisor(s): Hirschhausen, Christian von
Referee(s): Hirschhausen, Christian von
Traxler, Christian
Zaklan, Aleksandar
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: en
Abstract: This doctoral dissertation focuses on the effect of air pollution and natural disasters on different aspects of human affairs. In the first section, I concentrate on air pollution. Specifically, in chapter 2, I posit that hourly changes in air pollution affect criminality through two distinct pathways, via physiological effects on the criminal and by changes in the tightness of the market for criminal activities. To disentangle individual from market effects, I develop a behavioral model of the individual decision to transgress and a model of search-and-matching frictions between criminals and crime opportunities. The study examines the impact on the four largest cities in North America. Causality emerges from instrumental variable panel-models. Results show that pollution increases violent and unpremeditated crimes while decreasing burglaries and sexual offenses through a reduction of crime opportunities. In Chapter 3, I examine if air pollution in the form of nitrogen oxides affects the productivity of judges, lawyers, and prosecutors participating in judicial hearings. This article is the first to analyze the connection between nitrogen oxides and productivity, the first to disentangle the effects of exposure from discretionary work-breaks, and the first to study the relationship between both variables at the hourly level of variation. The study uses hourly pollution measurements and granular hearing data to determine the impact of air pollution on productivity. Causality emerges from the use of instrumental variable panel models that control for case covariates, weather variables, and a substantial battery of temporal and spatial fixed effects. Results show a loss of 3.83 workdays during the sample period due to the productivity shock stemming from comparing exposure at the hours with the highest and lowest nitrogen oxide concentrations in the data-set. Chapter 4 uses a panel of German individuals and highly granular pollution data to test if air pollution affects adults' well-being indirectly through the health of their children. I write this chapter in collaboration with Aleksandar Zaklan and Julia Rechnlitz from DIW-Berlin. Results show that ozone decreases the well-being of individuals with children while not affecting persons without kids. Moreover, we confirm the same effect for fine particulate matter and sulfur dioxide. Concerning the mechanism, we find that above-median earners drive this effect and that ozone causes losses in workdays to care for a sick child, providing evidence on the children's health channel to adults' welfare losses. Finally, the first section ends with chapter 5. The chapter contains an analysis of the effect of six different criteria pollutants and their associated pollution index on the discharge times of respiratory emergency room visits in Mexico City. The study is the first to look at the impact of criteria pollutants on the length of time it takes patients with respiratory conditions to clear from emergency room status. I infer causality using spatial and temporal panel techniques that control for a broad set of relevant variables and use fixed effects to control for unobservable time consistent and seasonal covariates. In the preferred multipollutant specification, one standard deviation increase in the pollution index, carbon monoxide, particle matter, and ozone, leads to increments in the discharge times of respiratory conditions of 28.1%, 22.3%, 17.7%, and 25.9% respectively. The second section contains two chapters analyzing the impact of the 2013 European floods. I write both chapters in collaboration with Julio Fournier from the Humboldt University of Berlin. Chapter 6 examines the spatio-temporal effect of the catastrophe on heavy freight traffic in Germany. The methodology uses a proven time-series outlier detection and identification technique to endogenously determine if traffic counters were affected during the flood and estimate the magnitude and duration of the change in the number of vehicles passing through them. This study is the first to quantify climate-related variations in traffic across all the counters of a national network. Results show changes on 10% of all counters and 23% of all main roads, allowing us to trace the configuration of disrupted and detour routes, recovery times, and the total effect of the catastrophe on the network. Findings serve as an input to other studies on the impact of exogenous events on the transport system and contribute towards the formulation of public policies to improve road resilience. Finally, chapter 7 examines how short-time working allowances can dampen the negative impact of natural catastrophes on employment. We develop a theoretical model with shocks to labor productivity arising from natural disasters to explain the relation between short-time work, unemployment, and the floods. To uncover the dampening effect, we use regression discontinuity designs and exploit differences in short-time work schemes across five Central European nations affected by the 2013 European floods. Results confirm the hypothesis that well-structured mechanisms can dampen the negative impact of natural catastrophes in labor markets. We find that the flood did not affect countries with sound programs while negatively affecting employment in nations with less robust mechanisms.
Diese Dissertation befasst sich mit den Auswirkungen von Luftverschmutzung und Naturkatastrophen auf verschiedene Aspekte der menschlichen Umwelt. Im ersten Abschnitt konzentriere ich mich auf die Luftverschmutzung. Konkret stelle ich in Kapitel 2 fest: Die stündlichen Veränderungen der Luftverschmutzung wirken sich über zwei verschiedene Wege auf die Kriminalität aus, und zwar über physiologische Effekte auf die Täter, und durch Veränderungen in der Enge des „Marktes“ für kriminelle Aktivitäten. Zur Entflechtung individueller Effekte von Markteffekten entwickle ich ein Verhaltensmodell der individuellen Entscheidung zum Überschreiten und ein Modell für Such- und Abgleich-Reibungen zwischen Kriminellen und Verbrechensmöglichkeiten. Die Studie untersucht die Auswirkungen auf die vier größten Städte Nordamerikas. Kausalität wird durch die Anwendung instrumenteller variabler Panel-Modelle getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Umweltverschmutzung gewalttätige und unvorhergesehene Verbrechen erhöht, während sie Einbrüchen und Sexualdelikte eher verringern. In Kapitel 3 untersuche ich, ob Luftverschmutzung in Form von Stickoxiden die Produktivität von Richtern, Anwälten und Staatsanwälten, die an Gerichtsverhandlungen teilnehmen, beeinträchtigt. Dieser Artikel ist der erste, der den Zusammenhang zwischen Stickoxiden und Produktivität analysiert, der die Auswirkungen der Belastung durch diskretionäre Arbeitspausen entwirrt und der die Beziehung zwischen beiden Variablen auf der Ebene der stündlichen Variation untersucht. Die Studie verwendet stündliche Verschmutzungsmessungen und granulare Gehördaten, um die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Produktivität zu bestimmen. Die Kausalität wird durch die Verwendung von instrumentellen variablen Panelmodellen geprüft. Die Ergebnisse zeigen einen Verlust von 3,83 Arbeitstagen während der Stichprobenperiode aufgrund des Produktivitätsschocks, der aus dem Vergleich zwischen den Stunden mit den höchsten und niedrigsten Stickoxidkonzentrationen im Datensatz resultiert. In Kapitel 4 wird anhand eines Panels deutscher Personen und hochgranularer Schadstoffdaten geprüft, ob die Luftverschmutzung das Wohlbefinden von Erwachsenen indirekt durch die Gesundheit ihrer Kinder beeinträchtigt. Ich schrieb dieses Kapitel in Zusammenarbeit mit Aleksandar Zaklan und Julia Rechnlitz vom DIW-Berlin. Die Ergebnisse zeigen, dass Ozon das Wohlbefinden von Personen mit Kindern vermindert, während es Personen ohne Kinder nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus bestätigen wir die gleiche Wirkung für Feinstaub und Schwefeldioxid. Schließlich endet der erste Abschnitt mit Kapitel 5. Das Kapitel enthält eine Analyse der Auswirkung von sechs verschiedenen Schadstoffkriterien und des damit verbundenen Verschmutzungsindexes auf die Entlassungszeiten von Atemnotaufnahmebesuchen in Mexiko-Stadt. Die Studie ist die erste, die sich mit dem Einfluss der Schadstoffkriterien auf die Zeitspanne befasst, die Patienten mit Atemwegserkrankungen benötigen, um den Status in der Notaufnahme zu verlassen. Ich schließe auf Kausalität, indem ich räumliche und zeitliche Paneltechniken verwende, die einen breiten Satz relevanter Variablen repräsentieren und „fixed effects“ verwenden. In der bevorzugten Multi-Schadstoff-Spezifikation führt ein Anstieg der Standardabweichung des Verschmutzungsindex, Kohlenmonoxid, Partikelmasse und Ozon, zu Zunahmen der Entlassungszeiten der Atemwegsbedingungen um 28,1%, 22,3%, 17,7% bzw. 25,9%. Der zweite Abschnitt enthält zwei Kapitel, in denen die Auswirkungen der europäischen Überschwemmungen von 2013 analysiert werden. Beide Kapitel schrieb ich in Zusammenarbeit mit Julio Fournier von der Humboldt-Universität zu Berlin. Kapitel 6 untersucht die räumlich-zeitlichen Auswirkungen der Katastrophe auf den Schwerlastverkehr in Deutschland. Die Methodik verwendet ein bewährtes Verfahren zur Erkennung und Identifizierung von Ausreißern in Zeitreihen, um endogen zu bestimmen, ob Verkehrsmengen während des Hochwassers betroffen waren. Diese Studie ist die erste, die die klimabedingten Verkehrsschwankungen über alle Verkehrsmengen eines nationalen Netzes hinweg quantifiziert. Die Ergebnisse dienen als Input für andere Studien über die Auswirkungen exogener Ereignisse auf das Verkehrssystem und tragen zur Formulierung öffentlicher Maßnahmen zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Straßen bei. Schließlich wird in Kapitel 7 untersucht, wie Kurzarbeitergeld die negativen Auswirkungen von Naturkatastrophen auf die Beschäftigung dämpfen kann. Wir entwickeln ein theoretisches Modell mit Schocks auf die Arbeitsproduktivität infolge von Naturkatastrophen, um den Zusammenhang zwischen Kurzarbeit, Arbeitslosigkeit und Überschwemmungen zu erklären. Um den dämpfenden Effekt aufzudecken, verwenden wir Regressionsdiskontinuitätsdesigns und nutzen Unterschiede in den Kurzarbeitsregelungen in fünf mitteleuropäischen Ländern, die von den europäischen Überschwemmungen des Jahres 2013 betroffen sind. Die Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass gut strukturierte Mechanismen die negativen Auswirkungen von Naturkatastrophen auf die Arbeitsmärkte dämpfen können. Wir stellen fest, dass die Überschwemmung Länder mit soliden Programmen nicht betroffen hat, während sie sich in Ländern mit weniger robusten Mechanismen negativ auf die Beschäftigung auswirkte.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/12175
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-11049
Exam Date: 28-Aug-2020
Issue Date: 2020
Date Available: 30-Dec-2020
DDC Class: 330 Wirtschaft
Subject(s): air pollution
natural disasters
economic externalities
empirical econometrics
causal inference
Luftverschmutzung
Naturkatastrophen
wirtschaftliche externe Effekte
empirische Ökonometrie
kausale Folgerung
License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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