大气中温室气体的浓度正在上升，从而导致气候的正辐射强迫和预期的地表温度升高。 通常，可以在复杂系统动力学的时间序列中观察到分形特性。 为了研究大气CO2浓度与气候指数之间的关系，我们研究了CO2的分形行为，大气CO2的碳同位素比（δ13C），厄尔尼诺-南方涛动（ENSO），太平洋年代际涛动（PDO）和北大西洋涛动（NAO）指数。 当大气CO2增长率大时，CO2，ENSO和NAO中的CO2，δ13C的多重分形很大，并且从分形的变化来看变化很大。 从分形和小波相干性的变化来看，CO2和ENSO的变化密切相关，CO2对ENSO的影响很大。 厄尔尼诺现象发生时，CO2的增长率很高。 分形和小波相干性的变化导致二氧化碳与PDO，NAO和全球温度有关。 特别是，二氧化碳的变化与全球温度密切相关。 当全球变暖中断发生时，全球温度的多重分形性要弱于CO2，并且全球温度的变化是稳定的。 这些发现将有助于研究大气中二氧化碳与气候变化之间的关系。
