<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing with OASIS Tables v3.0 20080202//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/nlm-dtd/publishing/3.0/journalpub-oasis3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:oasis="http://docs.oasis-open.org/ns/oasis-exchange/table" xml:lang="en" dtd-version="3.0" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher">GMD</journal-id><journal-title-group>
    <journal-title>Geoscientific Model Development</journal-title>
    <abbrev-journal-title abbrev-type="publisher">GMD</abbrev-journal-title><abbrev-journal-title abbrev-type="nlm-ta">Geosci. Model Dev.</abbrev-journal-title>
  </journal-title-group><issn pub-type="epub">1991-9603</issn><publisher>
    <publisher-name>Copernicus Publications</publisher-name>
    <publisher-loc>Göttingen, Germany</publisher-loc>
  </publisher></journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.5194/gmd-19-1337-2026</article-id><title-group><article-title>NorESM2–DIAM: a coupled model for investigating global and regional climate-economy interactions</article-title><alt-title>NorESM2-DIAM – model description</alt-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes" rid="aff1">
          <name><surname>Bjordal</surname><given-names>Jenny</given-names></name>
          <email>jenny.bjordal@geo.uio.no</email>
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0002-3789-8059</ext-link></contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff2 aff3">
          <name><surname>Smith Jr.</surname><given-names>Anthony A.</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff2">
          <name><surname>Cornec</surname><given-names>Henri</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1 aff4">
          <name><surname>Storelvmo</surname><given-names>Trude</given-names></name>
          
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0002-0068-2430</ext-link></contrib>
        <aff id="aff1"><label>1</label><institution>Department of Geosciences, University of Oslo, Oslo, Norway</institution>
        </aff>
        <aff id="aff2"><label>2</label><institution>Department of Economics, Yale University, New Haven, CT, United States of America</institution>
        </aff>
        <aff id="aff3"><label>3</label><institution>National Bureau of Economic Research, Cambridge, MA, United States of America</institution>
        </aff>
        <aff id="aff4"><label>4</label><institution>Nord University Business School, Bodø, Norway</institution>
        </aff>
      </contrib-group>
      <author-notes><corresp id="corr1">Jenny Bjordal (jenny.bjordal@geo.uio.no)</corresp></author-notes><pub-date><day>12</day><month>February</month><year>2026</year></pub-date>
      
      <volume>19</volume>
      <issue>3</issue>
      <fpage>1337</fpage><lpage>1365</lpage>
      <history>
        <date date-type="received"><day>22</day><month>September</month><year>2025</year></date>
           <date date-type="rev-request"><day>8</day><month>October</month><year>2025</year></date>
           <date date-type="rev-recd"><day>22</day><month>December</month><year>2025</year></date>
           <date date-type="accepted"><day>6</day><month>January</month><year>2026</year></date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright: © 2026 Jenny Bjordal et al.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
      <license license-type="open-access"><license-p>This work is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License. To view a copy of this licence, visit <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link></license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026.html">This article is available from https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026.html</self-uri><self-uri xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026.pdf">The full text article is available as a PDF file from https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026.pdf</self-uri>
      <abstract><title>Abstract</title>

      <p id="d2e129">Global warming poses substantial risks to natural and human systems worldwide. Understanding the complex interactions between climate change and the economy is essential for designing effective policies and mitigation strategies. Yet, existing modeling tools are often limited by coarse spatial aggregation, simplified climate representation, or lack of interaction between climate and the economy. To address these gaps, we develop a novel framework that couples an Earth System Model (ESM) – the Norwegian Earth System Model version 2 (NorESM2) – with a spatially disaggregated Integrated Assessment Model (IAM), the Disaggregated Integrated Assessment Model (DIAM). The resulting modeling tool, NorESM2–DIAM, incorporates state-of-the-art climate and weather dynamics, allows economic impacts to depend on the full distribution of weather outcomes, and captures realistic spatial heterogeneity. To our knowledge, it is the first framework to fully couple an ESM with a high-resolution cost-benefit IAM. The primary contribution of this paper is to develop and implement the methodology that enables this coupling. We demonstrate the utility of NorESM2–DIAM through a baseline simulation. The results show that the economic impacts of global warming vary dramatically across space and that internal climate variability generates substantial volatility in regional GDP, highlighting the importance of high-resolution economic impact assessments. Although the baseline simulation focuses on regional temperature, the framework can be easily extended to incorporate additional variables such as precipitation and extreme events. It can also be applied to study a wide range of climate policies. NorESM2–DIAM represents an important step towards improving the understanding of economic impacts of climate change and can ultimately become an important source of information for decision-makers.</p>
  </abstract>
    
<funding-group>
<award-group id="gs1">
<funding-source>Norges Forskningsråd</funding-source>
<award-id>281071</award-id>
<award-id>309377</award-id>
</award-group>
</funding-group>
</article-meta>
  </front>
<body>
      

<sec id="Ch1.S1" sec-type="intro">
  <label>1</label><title>Introduction</title>
      <p id="d2e141">Integrated Assessment Models (IAMs) and Earth System Models (ESMs) are two key tools for investigating the complex challenges posed by climate change. IAMs focus on the human aspect of climate change; ESMs focus on the natural climate system. With their differing foci and application areas, they are usually developed independently of each other. However, both modeling tools depend on information from the other, and cooperation between the ESM and IAM communities is essential to understanding the full picture of climate change <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx64 bib1.bibx9 bib1.bibx12 bib1.bibx28" id="paren.1"><named-content content-type="pre">e.g.</named-content></xref>.</p>
      <p id="d2e149">IAMs have played a fundamental role in climate economics since the introduction of the DICE model <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx43 bib1.bibx44" id="paren.2"/>. These models simulate the economic impacts of climate change, allowing evaluation of the policy consequences and the feasibility of various climate targets, and have produced influential results – most notably, estimates of the social cost of carbon – that continue to inform climate policy <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx67 bib1.bibx25 bib1.bibx53 bib1.bibx45" id="paren.3"><named-content content-type="pre">e.g.</named-content></xref>. They usually consist of three separate elements: a climate system, a carbon cycle, and an economic model <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx63 bib1.bibx44" id="paren.4"/>. To maintain computational tractability, however, most IAMs rely on highly simplified representations of the climate system and the carbon cycle <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx24 bib1.bibx64" id="paren.5"/>. Although practical, these simplifications often suppress both spatial and temporal variability and limit the models' ability to capture the complex dynamics of Earth system processes. This, in turn, limits their ability to accurately estimate the economic impacts of climate change.</p>
      <p id="d2e166">One key limitation of many IAMs is their sensitivity to how climate dynamics are simplified. For example, they often cannot reproduce either the delay between carbon emissions and warming or climate–carbon feedbacks, with important consequences for estimates of the social cost of carbon <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx19 bib1.bibx63" id="paren.6"/>. Furthermore, most IAMs model very few climate variables – primarily global mean surface temperature – despite growing recognition that economic outcomes are shaped not only by long-term temperature trends but also by short-term, high-impact weather events such as heatwaves, storms, floods and droughts <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx8 bib1.bibx22" id="paren.7"/>. These events reflect local deviations from climatological averages and often cause severe economic damages. Finally, IAMs typically operate on coarse spatial scales, which restricts their capacity to resolve regional variations in both physical climate responses and economic vulnerabilities <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16 bib1.bibx27" id="paren.8"><named-content content-type="pre">e.g.</named-content></xref>. Even when regional detail is included, it is often through stylized approaches that link local climate directly to global averages, missing important regional dynamics.</p>
      <p id="d2e180">In contrast, ESMs simulate the physical climate system based on fundamental geophysical principles. They include interactive components of the atmosphere, land, ocean, and cryosphere, as well as representation of aerosols, atmospheric chemistry, and the carbon cycle <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx57 bib1.bibx63" id="paren.9"/>. With their many components, ESMs produce high-resolution outputs across a wide range of climate variables, including realizations of weather and extremes. However, ESMs lack human components and rely on externally prescribed pathways for emissions and land use <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx42 bib1.bibx48 bib1.bibx50" id="paren.10"><named-content content-type="pre">e.g.</named-content></xref>, thus excluding any climate–economy interactions.</p>
      <p id="d2e192">Motivated by these shortcomings, we present a novel framework that couples the Norwegian Earth System Model version 2 (NorESM2) with a spatially disaggregated, dynamic model of the global economy. We refer to this framework as NorESM2–DIAM, where DIAM stands for Disaggregated Integrated Assessment Model and builds on the high-resolution climate–economy model developed in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx35" id="text.11"/>. The coupling replaces stylized climate dynamics, carbon cycle approximations, and simplified regional representations with physically-based, high-resolution outputs from NorESM2. It also allows economic outcomes to depend on a wide variety of climate and weather variables, including extreme events. This framework thus delivers a new model that can be used to investigate the economic impacts of climate change both globally and regionally, incorporating both climate-economy feedbacks and internal variability. Finally, NorESM2–DIAM is a cost-benefit IAM: economic agents (consumers and firms) in the model solve explicitly-specified dynamic decision problems with well-defined objectives.  It can therefore provide quantitative assessments of the welfare effects of a wide range of scenarios for climate policy – from laissez-faire to optimal carbon taxation – both across time and space.</p>
      <p id="d2e198">The primary goal of this paper, however, is to demonstrate, using a prototype version of NorESM2–DIAM, how to tackle two key methodological challenges in coupling an ESM with a dynamic, high-resolution economic model grounded in dynamic optimization. First, the two models operate on vastly different time scales. Second, the economic model incorporates forward-looking behavior: the decisions of agents depend on their expectations about the future behavior of the climate, which is itself influenced by those very decisions. Achieving consistency between agents' expectations and the climate trajectory thus requires solving for an interdependent equilibrium.</p>
      <p id="d2e201">Successfully addressing these challenges lays the groundwork for using NorESM2–DIAM as a platform to explore the spatial and temporal dimensions of climate–economy interactions, and to assess climate policy with a degree of geophysical and economic realism that is rare in existing IAMs.  This platform contributes to a small but growing literature using dynamic, forward-looking, structural economic models to study the spatial effects of climate change <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx6 bib1.bibx17 bib1.bibx23 bib1.bibx35 bib1.bibx52 bib1.bibx2 bib1.bibx13 bib1.bibx36 bib1.bibx31" id="paren.12"><named-content content-type="pre">see, for example,</named-content></xref>.</p>
      <p id="d2e209">Our approach to coupling an ESM and an IAM, embodied in NorESM2–DIAM, contrasts with the approach taken in iESM <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx12 bib1.bibx59 bib1.bibx9" id="paren.13"/> and E3SM–GCAM <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx18" id="paren.14"/>, two other frameworks that couple an ESM and an IAM.  The main difference is that both iESM and E3SM–GCAM couple an ESM with the Global Change Assessment Model (GCAM), a process-based rather than a cost-benefit IAM. Although both DIAM and GCAM are dynamic, recursive models, in DIAM agents make decisions taking into account the entire future time horizon, whereas GCAM solves for outcomes one step at a time, considering only the current state.</p>
      <p id="d2e218">The two approaches also differ in spatial resolution and sectoral detail.  GCAM represents multiple sectors – including energy, industry, transport, agriculture, and land use – but divides the world into only 14 (iESM) or 32 (E3SM-GCAM) socioeconomic regions. In contrast, NorESM2–DIAM contains only a single sector, focusing directly on gross domestic product (GDP), but at a very high degree of spatial resolution (<inline-formula><mml:math id="M1" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cells), enabling high-resolution analysis of the impacts of climate and weather on GDP and emissions.</p>
      <p id="d2e237">Finally, the three models differ in how they represent climate–economy interactions. iESM and E3SM-GCAM exchange biogeochemical variables from the ESM to GCAM, whereas in our framework, temperature directly affects the economy through the productivity of labor.  GCAM also explicitly represents agriculture and land use, allowing iESM and E3SM–GCAM to generate land-mediated feedbacks that are absent in NorESM–DIAM.  Thus, although all three frameworks couple an IAM with an ESM, our approach employs a fundamentally different IAM, providing a complementary perspective to the two existing frameworks.</p>
      <p id="d2e241">The rest of the paper is organized as follows: Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2"/> describes the two components of our new framework, NorESM2–DIAM. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3"/> explains in detail the interactive coupling between the two components of NorESM2–DIAM. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/> discusses the calibration of the model parameters. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/> presents quantitative results. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S6"/> discusses limitations and directions for further research using this new platform and, finally, Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S7"/> offers some concluding remarks.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2">
  <label>2</label><title>Model Description</title>
      <p id="d2e265">This section describes the structure and functioning of NorESM2–DIAM, a coupled model that integrates climate and economic dynamics. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS1"/> begins with an overview of the overall framework. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS2"/> then outlines the economic component, DIAM, and its coupling with NorESM2. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3"/> introduces a standalone version of DIAM used to compute equilibrium behavior in the fully coupled system. Finally, Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS4"/> provides a description of the Norwegian Earth System Model version 2 (NorESM2).</p>
<sec id="Ch1.S2.SS1">
  <label>2.1</label><title>Overview</title>
      <p id="d2e283">The two components of NorESM2–DIAM are coupled via a continuous, bidirectional flow of information as illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F1"/>. In each time period, economic agents in DIAM – households and firms – make decisions about energy use and other economic variables, taking into account how local climate and weather conditions affect productivity. The resulting carbon emissions are passed to NorESM2, which simulates the climate response. These outcomes then feed back into DIAM, influencing future economic decisions and creating a dynamic feedback loop between the climate and the economy.</p>

      <fig id="F1" specific-use="star"><label>Figure 1</label><caption><p id="d2e290">Schematic overview of the NorESM2–DIAM coupling and internal interactions. NorESM2 provides regional one-year-mean temperatures for the current model year to DIAM (dotted arrows indicate exchange between models). Regional temperature directly affects regional GDP, which in turn determines regional wealth (solid arrows indicate exchanges happening within one model for the current one-year time step of the coupled model). Based on regional temperature and wealth, each region then makes decisions about savings and energy use using pre-computed decision rules derived from the standalone version of DIAM.  Within DIAM, savings affects GDP in the next model year (dotted arrows indicate exchanges  happening within one model in the next time step of the coupled model).  Energy use determines next year's emissions, which are provided to NorESM2. Finally, to complete the cycle, the different modules of NorESM2 interact to generate new regional temperatures. Note that the modules interact through a coupler, and the timing varies between modules, but they all exchange information at least once every 24 h <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx55 bib1.bibx14" id="paren.15"/>.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f01.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e302">Agents in DIAM solve forward-looking dynamic optimization problems, with decisions shaped by expectations about the future evolution of climate and weather. To make these problems computationally tractable, we employ a standalone version of DIAM with simplified climate dynamics, following standard practice in integrated assessment modeling. In the standalone model, agents' decision-making relies on statistical temperature forecasts that approximate the behavior of NorESM2. Agents' energy use decisions and consequent emissions then serve as input to NorESM2 itself when it updates climate and weather variables.</p>
      <p id="d2e306">An economic equilibrium in NorESM2–DIAM is defined by a fixed-point condition: agents' expectations about future climate and weather must align with the outcomes that emerge from their own economic behavior – particularly their choices regarding energy use and hence emissions.  The standalone version of DIAM is instrumental in computing this equilibrium.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS2">
  <label>2.2</label><title>The economic model (DIAM)</title>
      <p id="d2e317">This section describes DIAM, a spatially disaggregated model of the global economy that interacts with climate and weather.</p>
<sec id="Ch1.S2.SS2.SSS1">
  <label>2.2.1</label><title>Space and Time</title>
      <p id="d2e327">DIAM divides the globe into <inline-formula><mml:math id="M2" display="inline"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula> regions, each corresponding to a <inline-formula><mml:math id="M3" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> land cell with observed economic activity in 1990. Cells spanning multiple countries are subdivided along national borders, yielding approximately 19 000 distinct regions. Time proceeds in discrete annual periods and begins in period 0.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS2.SSS2">
  <label>2.2.2</label><title>Production technology</title>
      <p id="d2e361">Each region <inline-formula><mml:math id="M4" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> contains two production sectors: one for final goods and one for energy. Energy is used as an input in both sectors. In each year <inline-formula><mml:math id="M5" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the final goods sector produces output <inline-formula><mml:math id="M6" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using three factors of production (physical capital, labor, and energy):

              <disp-formula id="Ch1.Ex1"><mml:math id="M7" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M8" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M9" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M10" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the amounts of physical capital, labor, and energy, respectively, used in the final-goods sector and <inline-formula><mml:math id="M11" display="inline"><mml:mi>F</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the production function mapping inputs to output.</p>
      <p id="d2e506">The energy sector uses the same types of inputs to produce energy <inline-formula><mml:math id="M12" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:

              <disp-formula id="Ch1.Ex2"><mml:math id="M13" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M14" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M15" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M16" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the amounts of physical capital, labor, and energy, respectively, used in the energy sector and <inline-formula><mml:math id="M17" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:math></inline-formula> denotes the relative productivity of the final-goods sector compared to the energy sector. To simplify the structure, we use the same production function in each sector, up to the relative productivity shifter <inline-formula><mml:math id="M18" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, but this assumption is not essential to the analysis undertaken here.</p>
      <p id="d2e653">When inputs are efficiently allocated across sectors, net final-goods output (i.e., gross domestic product, or GDP) is given by:

              <disp-formula id="Ch1.Ex3"><mml:math id="M19" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M20" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M21" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M22" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the total amounts of capital, labor, and energy used in the region. This allocation can be decentralized as a competitive equilibrium in which firms in both sectors choose their factors of production to maximize profits, taking factor prices as given, and prices adjust to clear factor markets.</p>
      <p id="d2e835">Regional population <inline-formula><mml:math id="M23" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> evolves exogenously over time. Labor productivity consists of two components: (i) an exogenous factor <inline-formula><mml:math id="M24" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> capturing socioeconomic and technological influences outside the scope of the model, and (ii) a climate-sensitive factor that depends on local climate. In the current prototype of NorESM2–DIAM, the latter depends solely on average annual temperature <inline-formula><mml:math id="M25" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Effective labor input is therefore defined as:

              <disp-formula id="Ch1.Ex4"><mml:math id="M26" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M27" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a “damage function” capturing the effect of temperature on labor productivity.  As described in detail in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/>, <inline-formula><mml:math id="M28" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> has an inverse <inline-formula><mml:math id="M29" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>-shape with a maximum at <inline-formula><mml:math id="M30" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that productivity declines monotonically as regional temperature deviates from <inline-formula><mml:math id="M31" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e982">Each period, agents allocate the output of final goods between consumption <inline-formula><mml:math id="M32" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and investment <inline-formula><mml:math id="M33" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ι</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, subject to a budget constraint:

              <disp-formula id="Ch1.Ex5"><mml:math id="M34" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ι</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            Capital depreciates at a constant rate <inline-formula><mml:math id="M35" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, with investment replenishing the capital stock:

              <disp-formula id="Ch1.Ex6"><mml:math id="M36" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ι</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS2.SSS3">
  <label>2.2.3</label><title>Carbon emissions</title>
      <p id="d2e1115">Energy use is measured in gigatons of oil equivalent (Gtoe), where one Gtoe corresponds to <inline-formula><mml:math id="M37" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3.97</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">16</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> BTUs (British Thermal Units).  One unit of energy use releases <inline-formula><mml:math id="M38" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gigatons of carbon emissions (GtC) into the atmosphere in period <inline-formula><mml:math id="M39" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>.  The fraction <inline-formula><mml:math id="M40" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is normalized to 1 in period 0, so that <inline-formula><mml:math id="M41" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> measures the “dirtiness” of energy use relative to period 0.  From period <inline-formula><mml:math id="M42" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> onward, all energy is assumed to be fully green, implying <inline-formula><mml:math id="M43" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math id="M44" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The full trajectory of <inline-formula><mml:math id="M45" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/>.</p>
      <p id="d2e1230">Total global emissions in period <inline-formula><mml:math id="M46" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, denoted <inline-formula><mml:math id="M47" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, are the sum of regional emissions:

              <disp-formula id="Ch1.Ex7"><mml:math id="M48" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext> where </mml:mtext><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS2.SSS4">
  <label>2.2.4</label><title>Markets</title>
      <p id="d2e1326">This version of DIAM excludes international capital markets, so capital is immobile across regions. As noted by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx35" id="text.16"/>, this simplification has only minor effects on the dynamics examined here. Consequently, regions interact solely through the climate system, whose evolution is determined by their collective energy-use choices and associated carbon emissions. Regions can adapt to climate change by adjusting their capital accumulation and energy-use decisions accordingly.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS2.SSS5">
  <label>2.2.5</label><title>Preferences</title>
      <p id="d2e1341">Agents in each region seek to maximize welfare, defined here as the expected discounted utility of consumption:

              <disp-formula id="Ch1.Ex8"><mml:math id="M49" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:munderover><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>U</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M50" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the discount factor, <inline-formula><mml:math id="M51" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the utility of per capita consumption, and <inline-formula><mml:math id="M52" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes expectations formed at time 0. They do so by choosing paths for consumption, investment, and energy use subject to the production and capital accumulation constraints outlined in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS2.SSS2"/>. This is a dynamic optimization problem in which agents' decisions hinge on expectations about future labor productivity, which is itself influenced by climate conditions.  Agents can therefore adapt to changes in regional climate by shifting their patterns of consumption, investment, and energy use over time.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS2.SSS6">
  <label>2.2.6</label><title>Climate feedback</title>
      <p id="d2e1467">Conventional IAMs link the economy and climate through a simplified climate system and carbon cycle: global emissions feed into this reduced-form climate representation, which then produces projections of climate variables – typically global and regional mean temperatures. These climate variables, in turn, affect economic productivity. While computationally convenient, this leaves out many of the complex, region-specific processes that drive climate change and its impacts.</p>
      <p id="d2e1470">Our approach replaces this simplification with a direct coupling between regional emissions and NorESM2, a state-of-the-art Earth System Model described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS4"/>. NorESM2 resolves the physical climate system in much greater detail, simulating geophysical responses – including temperatures – at high spatial and temporal resolution. This enables the economic model to respond to a climate signal that captures fine-scale processes, regional heterogeneity, and nonlinear interactions often omitted in IAMs.</p>
      <p id="d2e1475">Realizing this coupling requires overcoming two key challenges. First, DIAM operates on annual decision intervals, whereas NorESM2 advances in much finer time steps – hourly or sub-hourly. Within each DIAM year, NorESM2 must run many high-frequency computations before returning updated climate and weather inputs. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3"/> describes how this temporal mismatch is reconciled.</p>
      <p id="d2e1480">Second, NorESM2's high-dimensional, nonlinear dynamics make it computationally impossible to embed directly into DIAM's regional optimization problem. To address this difficulty, the next section develops a standalone version of DIAM with a simplified climate representation calibrated to remain broadly consistent with NorESM2. This allows agents to form approximate yet reliable climate forecasts, keeping their decisions close to the true optimum while making the coupled system computationally feasible.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS3">
  <label>2.3</label><title>The standalone version of DIAM</title>
      <p id="d2e1492">This section describes a simplified version of DIAM in which agents forecast regional temperatures using a reduced-form climate model. This standalone model facilitates solving the regional optimization problems and enables computing an economic equilibrium – defined as a fixed point where agents' forecasts align with realized outcomes.  Computing this fixed point offers a tractable approach for approximating equilibrium in the full coupled model.</p>
      <p id="d2e1495">Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS1"/> introduces the statistical approach used to forecast regional temperatures, Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS2"/> outlines the optimization problem faced by agents, and Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS3"/> explains how equilibrium is computed in the standalone setting.</p>
<sec id="Ch1.S2.SS3.SSS1">
  <label>2.3.1</label><title>Statistical temperature forecasting</title>
      <p id="d2e1511">In the standalone DIAM, agents forecast regional temperatures – key determinants of productivity – using a low-dimensional statistical approach. This forecast approximates NorESM2's geophysical dynamics and can be calibrated using both historical and future scenario simulations of NorESM2.</p>
      <p id="d2e1514">The model has two components. The first relates the expected regional temperature in region <inline-formula><mml:math id="M53" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> at time <inline-formula><mml:math id="M54" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> to cumulative global carbon emissions since the pre-industrial era:

              <disp-formula id="Ch1.E1" content-type="numbered"><label>1</label><mml:math id="M55" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M56" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the pre-industrial temperature in region <inline-formula><mml:math id="M57" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M58" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes cumulative global emissions up to the beginning of period <inline-formula><mml:math id="M59" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The justification for using a quadratic rather than linear functional form, along with details on how the parameters <inline-formula><mml:math id="M60" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M61" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are estimated from data, is provided in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4.SS7"/>.</p>
      <p id="d2e1662">The second component captures deviations from the expected temperature due to internal climate variability. While these fluctuations follow nonlinear, non-stochastic laws of motion in NorESM2, they are modeled stochastically here as an AR(1) process:

              <disp-formula id="Ch1.E2" content-type="numbered"><label>2</label><mml:math id="M62" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M63" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a sequence of independent, normally distributed shocks with mean zero and standard deviation <inline-formula><mml:math id="M64" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The realized temperature is then:

              <disp-formula id="Ch1.Ex9"><mml:math id="M65" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The parameters <inline-formula><mml:math id="M66" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M67" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are also estimated using data from NorESM2 simulations (see Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/>).  We assume that these parameters remain constant as the climate warms, and leave the exploration of potential deviations from this assumption to future work.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS3.SSS2">
  <label>2.3.2</label><title>Dynamic optimization</title>
      <p id="d2e1819">To make forward-looking decisions, agents form expectations about future temperatures using the statistical model introduced in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS1"/>. Because a single region's emissions have a negligible effect on global totals, agents treat the sequence of cumulative global emissions <inline-formula><mml:math id="M68" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as exogenous when making decisions. Furthermore, since annual fluctuations in global emissions are small relative to their overall level, agents assume that this sequence is deterministic. These assumptions enable them to forecast the expected component of regional temperature.</p>
      <p id="d2e1853">Given physical capital and effective labor, agents choose energy use to maximize net output of final goods. This static optimization yields a decision rule for energy use:

              <disp-formula id="Ch1.E3" content-type="numbered"><label>3</label><mml:math id="M69" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>arg⁡</mml:mi><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where

              <disp-formula id="Ch1.Ex10"><mml:math id="M70" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The decision rule for optimal energy use is time-varying because effective labor <inline-formula><mml:math id="M71" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on population <inline-formula><mml:math id="M72" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, exogenous productivity <inline-formula><mml:math id="M73" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and expected temperature <inline-formula><mml:math id="M74" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> – all of which follow deterministic paths that agents take as given when solving their optimization problems.</p>
      <p id="d2e2085">The investment decision is dynamic and is characterized recursively by the Bellman equation:

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M75" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M76" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the value function, representing the optimal expected utility from period <inline-formula><mml:math id="M77" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> onward, given current wealth <inline-formula><mml:math id="M78" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the current temperature deviation <inline-formula><mml:math id="M79" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which serves as a sufficient statistic for computing forecasts of future temperature deviations. Regional wealth <inline-formula><mml:math id="M80" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in any period <inline-formula><mml:math id="M81" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> is defined as:

              <disp-formula id="Ch1.E4" content-type="numbered"><label>4</label><mml:math id="M82" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            with energy use <inline-formula><mml:math id="M83" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> chosen optimally according to the static decision rule.</p>
      <p id="d2e2453">The expectations operator <inline-formula><mml:math id="M84" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the Bellman equation denotes integration of <inline-formula><mml:math id="M85" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> over the conditional distribution of <inline-formula><mml:math id="M86" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> given <inline-formula><mml:math id="M87" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  According to the statistical temperature forecast in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS1"/>, this distribution is normal with mean <inline-formula><mml:math id="M88" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and standard deviation <inline-formula><mml:math id="M89" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Note that the value function in period <inline-formula><mml:math id="M90" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends both directly and indirectly on <inline-formula><mml:math id="M91" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, since future wealth <inline-formula><mml:math id="M92" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> also varies with <inline-formula><mml:math id="M93" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e2658">Solving the Bellman equation yields a decision rule for investment:

              <disp-formula id="Ch1.E5" content-type="numbered"><label>5</label><mml:math id="M94" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            This decision rule is time-varying, as it depends on the entire forward-looking path – from period <inline-formula><mml:math id="M95" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> onward – of population, exogenous productivity, and expected temperature, all of which evolve deterministically. Each region faces a distinct optimization problem due to differences in these trajectories and in the region-specific parameters that govern temperature forecasts: <inline-formula><mml:math id="M96" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M97" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M98" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M99" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M100" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We solve each region's dynamic programming problem numerically using the endogenous grid method (see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1"/> for details).  Solving the approximately 19 000 dynamic programs in parallel is straightforward and takes about five minutes in Julia using 80 cores on Yale University's High Performance Cluster.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS3.SSS3">
  <label>2.3.3</label><title>Equilibrium</title>
      <p id="d2e2800">This section examines equilibrium in the standalone model under the assumption that the statistical temperature forecasting approach in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS1"/> accurately describes the actual evolution of regional temperatures. Under this assumption, the standalone model is fully self-contained and requires no interaction with NorESM2 in any period. We further assume that, when simulating the standalone model, there is no internal variability: all realized temperature deviations <inline-formula><mml:math id="M101" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are set to zero, so that realized regional temperatures exactly match their expected values in every period. Under these conditions, a perfect-foresight equilibrium is defined as a fixed point in the sequence <inline-formula><mml:math id="M102" display="inline"><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi></mml:math></inline-formula> of cumulative global emissions: agents take <inline-formula><mml:math id="M103" display="inline"><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi></mml:math></inline-formula> as given when solving their optimization problems, and their optimal decisions reproduce the same sequence <inline-formula><mml:math id="M104" display="inline"><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e2840">To compute this equilibrium, we begin with an initial guess for the global emissions sequence <inline-formula><mml:math id="M105" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, truncating the infinite horizon at <inline-formula><mml:math id="M106" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that <inline-formula><mml:math id="M107" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when <inline-formula><mml:math id="M108" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Using this sequence we calculate the corresponding cumulative emissions sequence <inline-formula><mml:math id="M109" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> via <inline-formula><mml:math id="M110" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="M111" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> predetermined. Given <inline-formula><mml:math id="M112" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, each region's decision rules are computed by solving its dynamic programming problem backward from <inline-formula><mml:math id="M113" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M114" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as described in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1"/>. We then simulate the global economy forward in time from the initial regional capital stocks, imposing <inline-formula><mml:math id="M115" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math id="M116" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M117" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Energy use and capital accumulation follow <inline-formula><mml:math id="M118" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M119" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where wealth <inline-formula><mml:math id="M120" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E4"/>) with <inline-formula><mml:math id="M121" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e3241">The forward simulation produces a new global emissions sequence <inline-formula><mml:math id="M122" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and corresponding cumulative emissions <inline-formula><mml:math id="M123" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <inline-formula><mml:math id="M124" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is within the chosen convergence tolerance of <inline-formula><mml:math id="M125" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we take <inline-formula><mml:math id="M126" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the equilibrium sequence <inline-formula><mml:math id="M127" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Otherwise, we update the guess by replacing <inline-formula><mml:math id="M128" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="M129" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and repeat the backward–forward iteration until convergence. In practice, this algorithm converges after a small number of iterations (typically five or fewer).  The resulting <inline-formula><mml:math id="M130" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> serves as a candidate for the equilibrium path of cumulative emissions in the fully coupled NorESM2–DIAM model.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS4">
  <label>2.4</label><title>The Norwegian Earth System Model version 2 (NorESM2)</title>
      <p id="d2e3406">Earth System Models (ESMs) are state-of-the-art computational models designed to simulate and understand the dynamics of the climate system. They divide the atmosphere, ocean, and land surface into a three-dimensional grid, within which they numerically solve equations that describe key physical, chemical, and biological processes.  These calculations are typically performed at hourly or even sub-hourly time steps, generating  high-resolution output across time and space for a wide range of climate variables, including temperature, precipitation, wind, and carbon stocks. Processes that cannot be resolved directly – either because they occur at scales smaller than the grid or are too complex to model in full detail – are represented using simplified representations known as parameterizations.</p>
      <p id="d2e3409">NorESM2 is an ESM with coupled atmosphere, ocean, land, river transport, and sea ice <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx55" id="paren.17"><named-content content-type="pre">for full description see</named-content></xref>, which contributed to the 6th phase of the Coupled Model Intercomparison Project <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.18"><named-content content-type="pre">CMIP6;</named-content></xref>. It is largely based on the Community Earth System Model version 2 <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx14" id="paren.19"><named-content content-type="pre">CESM2;</named-content></xref> with two main differences: <list list-type="order"><list-item>
      <p id="d2e3429">The atmospheric component, the Community Atmosphere Model (CAM6) is replaced by CAM6-Nor, which includes several modifications from CAM6: A different aerosol module OsloAero6 <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx30" id="paren.20"/>, specific modifications and tunings of the atmosphere component <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx61" id="paren.21"/>, as well as an updated parameterisation of turbulent air-sea fluxes <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx58" id="paren.22"/>.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e3442">A different ocean model with isopycnic coordinates: The Bergen Layered Ocean Model <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx58" id="paren.23"><named-content content-type="pre">BLOM;</named-content></xref>, which is coupled to the Hamburg Ocean Carbon Cycle Model <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx60" id="paren.24"/>.</p></list-item></list></p>
      <p id="d2e3453">We use the NorESM2-LME configuration, which has an active carbon cycle enabled. This version has <inline-formula><mml:math id="M131" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ocean and sea ice resolution, <inline-formula><mml:math id="M132" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> atmosphere and land resolution, 32 vertical layers in the atmosphere, a 30 min time step for atmosphere, land, and sea ice, and a 1 h time step for the ocean <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx55" id="paren.25"/>. When the carbon cycle is active, the model calculates greenhouse gas concentrations from spatial emissions, otherwise, the greenhouse gas concentrations must be prescribed.</p>
      <p id="d2e3479">The climate of NorESM2 has been assessed through various experiments <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.26"><named-content content-type="pre">see</named-content><named-content content-type="post">for details of the benchmark simulations</named-content></xref>. Its historical simulations follow the observations relatively well, although NorESM2 has a weaker warming between 1930 and 1970 than the observations <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx55" id="paren.27"/>. Simulations with a 1 % increase in <inline-formula><mml:math id="M133" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> each year until doubling, and with an abrupt quadrupling of <inline-formula><mml:math id="M134" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> were performed to calculate the transient climate response (TCR; the temperature change at doubling of <inline-formula><mml:math id="M135" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> without climate stabilization) and an approximation of the equilibrium climate sensitivity (ECS; temperature change at doubling of <inline-formula><mml:math id="M136" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> after the climate has stabilised), respectably <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.28"/>. In NorESM2, TCR is 1.48 K and ECS is 2.54 K <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx55" id="paren.29"/>, which is within the likely ranges estimated by the IPCC <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx21" id="paren.30"/> – although at the lower end.</p>
<sec id="Ch1.S2.SS4.SSS1">
  <label>2.4.1</label><title>The carbon cycle</title>
      <p id="d2e3554">The carbon cycle describes the exchange and storage of carbon between the atmosphere, ocean, land surface, and lithosphere through physical, chemical, and biological processes. The carbon cycle includes several feedbacks with other components of the climate system: Changes in climate due to increased carbon in the atmosphere (e.g., increasing temperature or changing precipitation) may change the rate of carbon transfer (e.g., photosynthesis) or carbon storage capacity (e.g., forest or permafrost), thus either amplifying or reducing the initial increase.</p>
      <p id="d2e3557">In the carbon cycle of NorESM2, anthropogenic carbon emissions from fossil fuel combustion and changes in land use are prescribed. The carbon cycle is represented mainly through the land model <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx37" id="paren.31"><named-content content-type="pre">CLM5;</named-content></xref> and the biogeochemical component (iHAMOCC) coupled with the ocean component (BLOM) <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx60" id="paren.32"/>. The land model simulates the uptake, storage, and release of carbon from vegetation and soil through photosynthesis, respiration, and decomposition, as well as nitrogen cycling and disturbances such as forest fires <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx37" id="paren.33"/>. The biogeochemical component calculates the partial pressure of <inline-formula><mml:math id="M137" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> based on temperature, salinity, dissolved inorganic carbon, and alkalinity, and uses it to calculate the air-sea <inline-formula><mml:math id="M138" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> fluxes <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx60" id="paren.34"/>.  An ecosystem module simulates phytoplankton and zooplankton with limiting nutrients (nitrate, phosphate, and dissolved iron), dissolved organic carbon, and particulate matter <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx58" id="paren.35"/>. Furthermore, there are vertical fluxes of organic and inorganic carbon, and the former is remineralized at a given rate <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx54" id="paren.36"/>. Finally, a sediment module collects the non-remineralized particle matter <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx58" id="paren.37"/>.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS4.SSS2">
  <label>2.4.2</label><title>Preparing NorESM2 for coupling</title>
      <p id="d2e3614">Before NorESM2 was ready for use, it was initialized and run to a steady state – a process known as the spin-up. This was carried out by the NorESM2 developers' group <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx58 bib1.bibx55" id="paren.38"/> in parallel with the final calibrations of the model: They initialized NorESM2 – without an active carbon cycle – with a combination of previous model simulations and observational estimates for the pre-industrial climate (i.e., year 1850). Human emissions of greenhouse gases and aerosols were set to zero or close to zero. The model was then run for more than 1000 years to allow the climate to reach a steady state. During the spin-up, some additional model parameters were tuned to reach this steady state. Finally, the carbon cycle was turned on and the model ran another for 100 years.</p>
      <p id="d2e3620">For the prototype NorESM2–DIAM coupling, only <inline-formula><mml:math id="M139" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions are included. The model is initialized from 1850 pre-industrial conditions, with all non-<inline-formula><mml:math id="M140" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> anthropogenic forcings fixed at 1850 levels. <inline-formula><mml:math id="M141" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions follow the CMIP6 historical dataset <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.39"/> until 1990, after which they are endogenously determined by the energy-use decisions of agents. An extension to NorESM2–DIAM which links economic activity to the emission of other climate forcing agents than <inline-formula><mml:math id="M142" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will be the focus of future research.</p>
      <p id="d2e3670">No changes to the model code were necessary for the purpose of the coupling.</p>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S3">
  <label>3</label><title>Coupling</title>
      <p id="d2e3683">This section describes how the two components of NorESM2–DIAM are coupled. The procedure has three stages: (1) compute the equilibrium of the standalone DIAM, which serves as a candidate equilibrium for the coupled model; (2) run a dynamic simulation of the fully coupled system, exchanging information between the two components at each annual time step; and (3) assess the accuracy of the candidate equilibrium.</p>
      <p id="d2e3686">In the first stage, we solve for the equilibrium path of cumulative emissions, <inline-formula><mml:math id="M143" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, in the standalone DIAM without internal variability, as described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS3"/>.  Doing so yields time-varying regional decision rules for optimal investment and energy use, given <inline-formula><mml:math id="M144" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. These rules rely on the temperature forecasting approach described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS1"/>; however, in the fully coupled NorESM2–DIAM, climate and weather outcomes are generated by the complete NorESM2 dynamics.</p>
      <p id="d2e3715">In the second stage, we simulate the coupled global economy–climate system on a year-by-year basis using the decision rules computed in the first stage.  A key challenge is a temporal mismatch: NorESM2 operates on hourly or sub-hourly time steps, while DIAM operates annually. Consequently, economic decisions are fixed once per year and cannot respond to intra-annual weather fluctuations.</p>
      <p id="d2e3718">To address this temporal mismatch, we assume that regional energy use in year <inline-formula><mml:math id="M145" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> equals its conditional expectation, formed in year <inline-formula><mml:math id="M146" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> based on the year-<inline-formula><mml:math id="M147" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> capital stock <inline-formula><mml:math id="M148" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (set the previous year) and the previous year's temperature deviation <inline-formula><mml:math id="M149" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from its expected value in year <inline-formula><mml:math id="M150" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as specified in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E1"/>). Using the decision rule for energy use, this conditional expectation, to first order, is:

          <disp-formula id="Ch1.Ex13"><mml:math id="M151" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        </p>
      <p id="d2e3913">NorESM2 uses the resulting regional emissions <inline-formula><mml:math id="M152" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> – distributed evenly across the year – to advance the climate by one year, producing high-frequency weather data, including temperature, for each sub-period. The realized annual average temperature in region <inline-formula><mml:math id="M153" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> is denoted <inline-formula><mml:math id="M154" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Actual energy use is then

          <disp-formula id="Ch1.Ex14"><mml:math id="M155" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        where <inline-formula><mml:math id="M156" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the deviation of <inline-formula><mml:math id="M157" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from its expected value, <inline-formula><mml:math id="M158" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, in year <inline-formula><mml:math id="M159" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e4067">Reconciling the temporal mismatch in this way introduces a small gap between actual and expected emissions, given by <inline-formula><mml:math id="M160" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This gap averages to zero over time, and each year's gap is added to the next year's expected emissions for consistency.</p>
      <p id="d2e4099">Regional wealth evolves each year according to

          <disp-formula id="Ch1.E6" content-type="numbered"><label>6</label><mml:math id="M161" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        Once the state variables <inline-formula><mml:math id="M162" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M163" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> have been updated, the model advances to the next annual cycle. The capital stock for year <inline-formula><mml:math id="M164" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is then determined by the investment rule in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E5"/>), completing the sequence of yearly decisions.</p>
      <p id="d2e4259">Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1"/> contains additional details on how we execute the coupled simulation.</p>
      <p id="d2e4264">In addition to the temporal mismatch, there is also a spatial mismatch: DIAM operates at a <inline-formula><mml:math id="M165" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> resolution, while NorESM2 uses <inline-formula><mml:math id="M166" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> resolution for its atmosphere and land components. We reconcile these grids using linear interpolation.</p>
      <p id="d2e4287">In the third and final stage, we evaluate the accuracy of the candidate equilibrium by assessing whether the behavior of the fully coupled simulation aligns with the temperature forecasts that agents rely on to make optimal decisions.  The main task is to compare the cumulative emissions path from the coupled run, <inline-formula><mml:math id="M167" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, with the fixed-point path <inline-formula><mml:math id="M168" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from the standalone DIAM. Internal variability – absent in the calculation of <inline-formula><mml:math id="M169" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> – introduces persistent weather-driven fluctuations in the coupled run, producing year-to-year variation in global emissions and hence in <inline-formula><mml:math id="M170" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. These deviations, however, are small and agents would gain little from incorporating them into the temperature forecasts guiding their decisions. Apart from these minor discrepancies, <inline-formula><mml:math id="M171" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M172" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> track each other closely, as we discuss in detail in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>.  Consequently, we find that there is no need to refine the candidate equilibrium through additional iterations between successive full-model simulations. This conclusion has important practical significance for our methodology: running NorESM2–DIAM is computationally demanding – each annual cycle requires about an hour on a supercomputer – whereas computing the candidate equilibrium in the standalone model typically takes less than an hour in total. </p>
</sec>
<sec id="Ch1.S4">
  <label>4</label><title>Calibration</title>
      <p id="d2e4368">This section details the calibration of parameters in DIAM, including the temperature forecasting approach used in the standalone version. It also outlines the choice of initial regional capital stocks and the construction of projected trajectories for regional population and the exogenous component of regional productivity.  The base year in the calibration is 1990, the earliest date for which we have regional data on output and population.</p>
<sec id="Ch1.S4.SS1">
  <label>4.1</label><title>Production technology</title>
      <p id="d2e4378">The production function <inline-formula><mml:math id="M173" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is Cobb-Douglas and exhibits constant returns to scale:

            <disp-formula id="Ch1.E7" content-type="numbered"><label>7</label><mml:math id="M174" display="block"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M175" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula>, capital's share of income (or GDP), is set to 0.36.</p>
      <p id="d2e4469">The productivity of the final-good sectors relative to the energy sector, <inline-formula><mml:math id="M176" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, equals the equilibrium price, <inline-formula><mml:math id="M177" display="inline"><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>, of a unit of energy.  Let <inline-formula><mml:math id="M178" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the share of energy production in region <inline-formula><mml:math id="M179" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in year <inline-formula><mml:math id="M180" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, measured as a fraction of regional GDP:

            <disp-formula id="Ch1.Ex15"><mml:math id="M181" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          In equilibrium, each region chooses energy to solve the optimization problem in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E3"/>).  The first-order condition for this problem sets the marginal product of energy equal to <inline-formula><mml:math id="M182" display="inline"><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>:

            <disp-formula id="Ch1.E8" content-type="numbered"><label>8</label><mml:math id="M183" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          This condition implies that the energy share is constant:

            <disp-formula id="Ch1.Ex16"><mml:math id="M184" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          Following <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx35" id="text.40"/>, we set <inline-formula><mml:math id="M185" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.058</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, so that <inline-formula><mml:math id="M186" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula> equals the observed global energy share of GDP in 1990.</p>
      <p id="d2e4669">The price <inline-formula><mml:math id="M187" display="inline"><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula> is pinned down by matching global data from 1990:

            <disp-formula id="Ch1.Ex17"><mml:math id="M188" display="block"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M189" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is global GDP in 1990 (USD 36.1 trillion in 1990 according to the G-Econ database discussed in further detail in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4.SS3"/>) and <inline-formula><mml:math id="M190" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is global energy use in 1990 <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx35" id="paren.41"><named-content content-type="pre">10.3 Gtoes as reported in</named-content></xref>.  This gives a calibrated value of <inline-formula><mml:math id="M191" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.203</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e4761">The annual growth rate, <inline-formula><mml:math id="M192" display="inline"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula>, of the exogenous component of labor productivity, <inline-formula><mml:math id="M193" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is set to 1.5 % across all years and regions. Allowing for variation across regions and years would be straightforward, but we leave this for future work. Section <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4.SS3"/> explains how the initial regional levels <inline-formula><mml:math id="M194" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are determined.</p>
      <p id="d2e4802">The parameter <inline-formula><mml:math id="M195" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> measuring gigatons of carbon emissions per Gtoe in 1990 is set to 0.586 to match global emissions of 6.03 GtC in 1990.  Finally, the annual rate of depreciation of the capital stock, <inline-formula><mml:math id="M196" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, is set to 0.06.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S4.SS2">
  <label>4.2</label><title>Preferences</title>
      <p id="d2e4827">The period utility function <inline-formula><mml:math id="M197" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Along a balanced growth path (after the transition to clean energy is complete), the equilibrium interest rate <inline-formula><mml:math id="M198" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We set <inline-formula><mml:math id="M199" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.985</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, so that <inline-formula><mml:math id="M200" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.03</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, or 3 % per year.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S4.SS3">
  <label>4.3</label><title>Initial regional capital stocks and productivity</title>
      <p id="d2e4924">We use version 4.0 of the G-Econ database <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx46" id="paren.42"/> to obtain regional GDP, <inline-formula><mml:math id="M201" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and population, <inline-formula><mml:math id="M202" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, in 1990. Regions with very small populations are excluded, leaving 19 240 regions in total. Figure <xref ref-type="fig" rid="F2"/> displays the logarithm of regional GDP in 1990, revealing substantial heterogeneity across space.</p>

      <fig id="F2" specific-use="star"><label>Figure 2</label><caption><p id="d2e4962">Logarithm of regional GDP in 1990.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f02.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e4971">Let labor productivity in region <inline-formula><mml:math id="M203" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in 1990 be <inline-formula><mml:math id="M204" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. To determine values for <inline-formula><mml:math id="M205" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and physical capital <inline-formula><mml:math id="M206" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in 1990, we impose two conditions.  First, regional GDP in the model must match GDP <inline-formula><mml:math id="M207" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the G-Econ database in 1990:

            <disp-formula id="Ch1.Ex18"><mml:math id="M208" display="block"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M209" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is effective labor in 1990 and the optimal energy choice <inline-formula><mml:math id="M210" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies the first-order condition in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E8"/>).</p>
      <p id="d2e5176">Second, consistent with the evidence in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx11" id="text.43"/>, we require that the marginal net return to capital be equalized across regions in 1990:

            <disp-formula id="Ch1.Ex19"><mml:math id="M211" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M212" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the marginal product of capital.  We set the common net return to <inline-formula><mml:math id="M213" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, under the assumption that in 1990 the global economy was approximately on a balanced growth path (when the effects of global warming were still small).  The initial value of <inline-formula><mml:math id="M214" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is then equal to <inline-formula><mml:math id="M215" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, using the damage function <inline-formula><mml:math id="M216" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> specified in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4.SS5"/>.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S4.SS4">
  <label>4.4</label><title>Population</title>
      <p id="d2e5324">To construct time paths for regional population from 1990 to 2140 (the time horizon of DIAM), we proceed in five steps. <list list-type="bullet"><list-item>
      <p id="d2e5329"><italic>Step 1. Historical data (1990–2005).</italic> We begin with the G-Econ database, which provides regional population data for 1990, 1995, 2000, and 2005. Linear interpolation is used to fill in annual values between these benchmark years.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e5335"><italic>Step 2. Regional shares within countries.</italic> For 1990–2005, we compute each region's share of its country's total population. Because these shares evolve over time, we project them forward to 2100 by assuming that the logarithm of the shares follows a linear trend estimated from the 1990–2005 data.  We keep the shares constant after 2100.  The key idea is that multiplying these projected shares by country-level population yields regional population after 2005.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e5341"><italic>Step 3. Country-level population growth rates.</italic> To construct country-level populations, we first calculate annual growth rates from 2006 to 2100 using data from the 2024 Revision of the United Nations World Population Prospects <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx62" id="paren.44"/>: historical estimates up to 2024 and projections thereafter. Beyond 2100, we assume that annual growth rates decline linearly to zero by 2140.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e5350"><italic>Step 4. Country-level population paths.</italic> Using these growth rates, starting from the G-Econ country-level populations in 2005, we generate annual country-level population paths from 2006 to 2140.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e5356"><italic>Step 5. Regional populations.</italic> Finally, we obtain regional populations by multiplying the country-level populations by the projected regional shares.</p></list-item></list></p>
      <p id="d2e5361">Figure <xref ref-type="fig" rid="F3"/> shows the projected percentage change in regional populations between 1990 and 2100. The results highlight a pronounced demographic shift: sharp population declines in Europe, Russia, and East Asia are counterbalanced by substantial growth in Africa and the Middle East.</p>

      <fig id="F3" specific-use="star"><label>Figure 3</label><caption><p id="d2e5368">Percent change in population from 1900 to 2100. The color bar is not linear; instead each increment in the color bar represents the same number of regions.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f03.png"/>

        </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S4.SS5">
  <label>4.5</label><title>Damages and regional temperature</title>
      <p id="d2e5385">The damage function <inline-formula><mml:math id="M217" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> captures how labor productivity, measured as a fraction of optimal productivity <inline-formula><mml:math id="M218" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at any point in time, varies with regional temperature <inline-formula><mml:math id="M219" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  It has an inverse <inline-formula><mml:math id="M220" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>-shape and is normalized so that its maximum value equals 1 at its peak <inline-formula><mml:math id="M221" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:

            <disp-formula id="Ch1.E9" content-type="numbered"><label>9</label><mml:math id="M222" display="block"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="cases" columnalign="left left" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="+1"><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>if </mml:mtext><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="+1"><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>if </mml:mtext><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where the parameter <inline-formula><mml:math id="M223" display="inline"><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula> is a lower bound on <inline-formula><mml:math id="M224" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The parameters <inline-formula><mml:math id="M225" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M226" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> govern how quickly <inline-formula><mml:math id="M227" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> declines from its peak to the left and right sides of <inline-formula><mml:math id="M228" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively.  Following <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx4" id="text.45"/>, we set <inline-formula><mml:math id="M229" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.61</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M230" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00328</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M231" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00363</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M232" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.02</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, so the optimum temperature is approximately 12.6 <inline-formula><mml:math id="M233" display="inline"><mml:mrow class="unit"><mml:mi mathvariant="normal">°</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the <inline-formula><mml:math id="M234" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>-shape is bounded below by 0.02 and asymmetric, declining more rapidly to the right of the peak than to the left; see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F4"/>.</p>

      <fig id="F4"><label>Figure 4</label><caption><p id="d2e5799">The damage function in DIAM as given in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E9"/>). The optimum temperature is approximately 12.6 <inline-formula><mml:math id="M235" display="inline"><mml:mrow class="unit"><mml:mi mathvariant="normal">°</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f04.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e5820">Figure <xref ref-type="fig" rid="F5"/> displays regional productivity using annual temperatures in 1990.  There is substantial heterogeneity in productivity across space, reflecting the wide variation in regional temperatures.  In addition, comparing to Fig. <xref ref-type="fig" rid="F2"/>, regions with high GDP in 1990 tend to have productivity near the peak of <inline-formula><mml:math id="M236" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula>, while regions with low GDP tend to have lower productivity.  The shape of <inline-formula><mml:math id="M237" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> plays a key role in determining aggregate economic damages from global warming; we discuss these further in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>.</p>

      <fig id="F5" specific-use="star"><label>Figure 5</label><caption><p id="d2e5846">Regional productivity in 1990.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f05.png"/>

        </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S4.SS6">
  <label>4.6</label><title>The transition to green energy</title>
      <p id="d2e5863">The economic model assumes that energy use gradually becomes green, represented by the sequence <inline-formula><mml:math id="M238" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The initial value, <inline-formula><mml:math id="M239" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is normalized to 1, so that the dirtiness of energy use is measured relative to 1990. We assume that <inline-formula><mml:math id="M240" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M241" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, after which point energy use is fully green. To model the transition, we use a logistic function of time:

            <disp-formula id="Ch1.Ex20"><mml:math id="M242" display="block"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">0.01</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">0.99</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0.5</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0.01</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0.5</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          with parameters <inline-formula><mml:math id="M243" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0.01</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M244" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0.5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">75</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This function is close to 1 when <inline-formula><mml:math id="M245" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and declines slowly at first before accelerating, with <inline-formula><mml:math id="M246" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.99</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M247" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">75</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M248" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">140</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For <inline-formula><mml:math id="M249" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we then define

            <disp-formula id="Ch1.Ex21"><mml:math id="M250" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e6137">Figure <xref ref-type="fig" rid="F6"/> shows <inline-formula><mml:math id="M251" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which we refer to as the greening function. The transition is slow in the early decades: by 2025, only about 5 % of energy use is green. This aligns reasonably well with observed data: the share of green energy (renewables and nuclear) was 11.3 % in 1990 and 17.6 % in 2024 according to <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx51" id="text.46"/> so an incremental 5 % greening relative to 1990 by 2025 is consistent.  After 2025, the pace accelerates, with half of energy use projected to be green by around 2065.</p>

      <fig id="F6"><label>Figure 6</label><caption><p id="d2e6162">The greening function, showing the fraction of energy use that is green.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f06.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6172">To conserve on computation time, we run the fully-coupled model only until 2100, at which point we assume that energy use becomes fully green (i.e., we set <inline-formula><mml:math id="M252" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">111</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).  We make this assumption so that, when computing decision rules using the standalone model, regional temperatures reach a steady state in 2100.  The consequent small kink in the greening function has negligible effects on the quantitative results because annual emissions are already quite low by 2100 and, consequently, their impact on cumulative emissions is close to zero by that point.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S4.SS7">
  <label>4.7</label><title>Temperature forecasts in the standalone model</title>
      <p id="d2e6198">In the standalone version of DIAM, agents form temperature forecasts using a simple statistical approach, described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS1"/>. First, they use cumulative <inline-formula><mml:math id="M253" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions to project the expected value of regional temperatures, as specified in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E1"/>). Second, they model stochastic deviations from this expected value with an AR(1) process, given in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E2"/>).</p>
      <p id="d2e6218">To ensure consistency with NorESM2 – a key requirement when coupling DIAM with the climate model – we estimate the parameters of these two equations using data generated by NorESM2. Specifically, we draw on three NorESM2 simulations with <inline-formula><mml:math id="M254" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions as the sole forcing. The first simulation begins in 1850, follows historical emissions until 2014 <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.47"/>, and continues with a future projection of <inline-formula><mml:math id="M255" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions from SSP3-7.0 for 2015–2100 <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx65 bib1.bibx34 bib1.bibx50" id="paren.48"/>. The other two simulations start in 1990 (branching off from the first simulation) and extend to 2100, following lower emissions trajectories derived from standalone DIAM runs. All three simulations are shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F7"/>.</p>

      <fig id="F7"><label>Figure 7</label><caption><p id="d2e6253">NorESM2 global mean temperature change from pre-industrial over land against cumulative emissions since 1850. The red line shows the global mean expected temperature over land obtained by summing Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E1"/>) across regions. The black dots are from a NorESM2 simulation with historical <inline-formula><mml:math id="M256" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions followed by the <inline-formula><mml:math id="M257" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions from SSP3-7.0. The light and dark gray dots are from two NorESM2 simulations from 1990 until 2100 with much lower total emissions at the end of the century.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f07.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6287">The estimation proceeds in two steps. In the first step, we pool the three simulations and regress regional temperature anomalies, <inline-formula><mml:math id="M258" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, on a quadratic function of cumulative emissions (excluding a constant term), yielding estimates of the parameters <inline-formula><mml:math id="M259" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M260" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E1"/>). In the second step, we compute the residuals from this regression and regress them on their lagged values (again excluding a constant) to estimate <inline-formula><mml:math id="M261" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M262" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E2"/>).</p>
      <p id="d2e6372">The relationship between temperature change and cumulative <inline-formula><mml:math id="M263" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions is referred to as the Transient Climate Response to Cumulative <inline-formula><mml:math id="M264" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> Emissions (TCRE). It is generally found to be nearly linear, both at the global scale <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx39 bib1.bibx10" id="paren.49"/> and regionally <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx38" id="paren.50"/>. However, as seen in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F7"/>, in NorESM2 the global temperature is a slightly concave function of cumulative emissions. For that reason, we include a quadratic term in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E1"/>), and we find that the estimates of <inline-formula><mml:math id="M265" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the coefficient on this term, are almost all negative (though small in absolute value). This concavity likely reflects nonlinearities in certain climate feedbacks captured by NorESM2, though exploring these mechanisms lies beyond the scope of this paper.</p>
      <p id="d2e6422">Finally, Fig. <xref ref-type="fig" rid="F8"/> illustrates substantial heterogeneity in regional warming responses: the amount of regional warming associated with a one-degree increase in global mean temperature (over populated areas only, relative to 1990) varies widely, from less than one degree in much of the Southern Hemipshere to more than one degree – and as high as several degrees – in the northern latitudes. The AR(1) estimates also display heterogeneity: the median estimate of <inline-formula><mml:math id="M266" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is 0.266, with an interquartile range (IQR) of 0.206 to 0.316, while the median estimate of <inline-formula><mml:math id="M267" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is 0.632, with an IQR of 0.497 to 0.862.</p>

      <fig id="F8" specific-use="star"><label>Figure 8</label><caption><p id="d2e6451">Regional warming in response to a 1 <inline-formula><mml:math id="M268" display="inline"><mml:mrow class="unit"><mml:mi mathvariant="normal">°</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> increase in area-weighted average temperature (over regions with economic activity) based on the statistical temperature forecast approach. The color bar is not linear; instead each increment in the color bar represents the same number of regions.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f08.png"/>

        </fig>

</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S5">
  <label>5</label><title>Results</title>
      <p id="d2e6480">This section presents the quantitative findings from our new coupled model. We begin by verifying that the candidate equilibrium computed with the standalone model is consistent with the behavior of the fully coupled system. We then analyze the secular trends in temperature and GDP projected by the model, both globally and regionally. Finally, we investigate short-term fluctuations in global and regional GDP, highlighting the deviations from long-term trends that arise from internal variability in NorESM2–DIAM.</p>
<sec id="Ch1.S5.SS1">
  <label>5.1</label><title>Assessing the candidate equilibrium</title>
      <p id="d2e6490">We initialize cumulative emissions in 1990 to match the historical NorESM2 input <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.51"/>. Figure <xref ref-type="fig" rid="F9"/> presents the equilibrium path of cumulative emissions in the standalone model (absent internal variability), alongside historical emissions through 2014 and four Shared Socioeconomic Pathway (SSP) projections thereafter. From 1990 to 2024, the standalone model closely tracks observed cumulative emissions. Beyond 2024, its trajectory aligns most closely with SSP3-7.0, before flattening and ultimately ending the century between SSP2-4.5 and SSP3-7.0.</p>

      <fig id="F9"><label>Figure 9</label><caption><p id="d2e6500">Cumulative <inline-formula><mml:math id="M269" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions (excluding land–use change) since 1850 for the years 1980 to 2100 measured in GtC. The black line is the emissions used by NorESM2 for historical simulations, based on estimated historical emissions, and goes until 2014. The four blue lines are the emissions used in the four most common emission scenarios, starting in 2014. The yellow line is cumulative emissions from the standalone model, which starts from the historical cumulative emissions in 1990.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f09.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6520">Figure <xref ref-type="fig" rid="F10"/> shows the difference in annual and cumulative emissions between the standalone model and those generated by NorESM2–DIAM. In the coupled model, internal variability in regional temperatures causes realized regional emissions – which depend on actual rather than expected temperatures – to diverge from expectations. These deviations do not cancel out across regions: even at the global level, emissions often differ from the standalone model by several percentage points in absolute value, as shown by the black line in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F10"/>. However, because annual flows are small relative to the stock of cumulative emissions, the coupled model's cumulative emission path remains close to that of the standalone model, differing by no more than 0.4 % (gray line in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F10"/>). As a result, agents' forecasts of future expected temperature – based on the standalone model's cumulative emissions path – are highly accurate: accounting for the minor deviations in the coupled model would change forecasts only marginally.  Taken together with the assumption that the AR(1) process describing deviations of regional temperature from its expected path is invariant to global warming (see Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS1"/>), this result supports the conclusion that the behavior of the coupled model provides a reasonable approximation to an exact economic equilibrium.</p>

      <fig id="F10"><label>Figure 10</label><caption><p id="d2e6534">Percentage difference in annual emissions (black) and cumulative emissions (grey) between the coupled NorESM2–DIAM simulation and the DIAM standalone.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f10.png"/>

        </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS2">
  <label>5.2</label><title>Global change</title>
      <p id="d2e6551">Figure <xref ref-type="fig" rid="F11"/>a displays the path for population-weighted global temperature in NorESM2–DIAM, together with the trend path from the standalone model.  (We use population-weighted temperature to focus on regions where people live; recall that regional population shifts over time so that the population weights change over time.)  The global temperature in NorESM–DIAM tracks the trend path, providing additional evidence that the behavior of NorESM–DIAM aligns with the candidate equilibrium from the standalone model.  There are substantial variations in global temperature around this trend path, driven by internal variability in NorESM2.  Comparing with Fig. <xref ref-type="fig" rid="F10"/>, there is a positive relationship between deviations of global emissions and deviations of global temperature from their respective trend paths: higher temperatures tend to reduce global productivity (as we discuss further below), in turn leading to lower energy use and fewer emissions.</p>

      <fig id="F11"><label>Figure 11</label><caption><p id="d2e6560">Global mean values of <bold>(a)</bold> population weighted temperature change from pre-industrial, <bold>(b)</bold> percentage change in GDP since 1990, and <bold>(c)</bold> percentage change in GDP per capita since 1990. For GDP and GDP per capita the exogenous growth is removed. The solid line is the value from the DIAM standalone model, while the dashed line is the calculated value from the coupled NorESM2–DIAM. Panel <bold>(c)</bold> also shows the decomposition of GDP per capita into contributions from population only (green), climate change only (red), and interaction effects (yellow).</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f11.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6581">Note that the NorESM2–DIAM simulation begins from a relatively cold temperature compared with the trend path in the standalone model. This discrepancy reflects two factors: the historical simulation used to initialize NorESM2–DIAM is relatively cool in 1990, and the statistical temperature forecast provides a less precise fit at low levels of cumulative emissions (see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F7"/>). Nevertheless, the statistical temperature forecast captures NorESM2's behavior well overall.</p>
      <p id="d2e6587">The corresponding change in global GDP is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F11"/>b, expressed as a percentage relative to 1990. To isolate the effects of climate change and population dynamics, we remove the underlying constant growth rate of 1.5 % driven by the exogenous component of productivity.  As expected, GDP in NorESM2–DIAM closely tracks the standalone model, consistent with the alignment in temperatures between the two models. Global GDP rises until around 2040, reaching about 35 % above 1990 levels, before beginning to decline. The initial increase reflects population growth, which peaks in the 2080s, while the subsequent downturn results from both population shifts and the impacts of climate change, as we discuss further below.</p>
      <p id="d2e6592">Finally,  Fig. <xref ref-type="fig" rid="F11"/>c displays the change in global GDP per capita since 1990 (again with the underlying growth trend of 1.5 % removed).  Once again, NorESM2–DIAM tracks the trend in the standalone model closely, and in both models global GDP per capita declines by about 35 % by 2100.</p>
      <p id="d2e6597">To understand this decline, Fig. <xref ref-type="fig" rid="F11"/>c also displays the results of two counterfactual experiments using the standalone model, one in which the climate changes over time but regional population does not, and another in which regional population changes over time but the climate does not.  These experiments reveal that most of the decline in GDP per capita (about 64 %) can be attributed to shifts in regional population.  In particular, as shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F3"/>, according to our projections, the distribution of global population changes strikingly over time, with population tending to grow (shrink) in regions that are relatively poor (rich) in 1990, as measured by the initial value of the exogenous component of productivity (which in turn reflects differences in regional GDP per capita in 1990).  Even as global GDP increases initially (due to a growing global population), global GDP per capita declines throughout because poor regions are becoming relatively more populated.</p>
      <p id="d2e6604">Climate change alone, in turn, causes a decline of about 8 % in GDP per capita by 2100, or about 23 % of the total decline. This decline is a quantitative measure of the global damages from climate change generated by NorESM–DIAM when the global (population-weighted) temperature increases by close to 3.5 <inline-formula><mml:math id="M270" display="inline"><mml:mrow class="unit"><mml:mi mathvariant="normal">°</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  These global damages are larger than in the most recent version of Nordhaus's DICE model (see <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx1" id="altparen.52"/>, in which damages are about 4 % of global GDP at 3.5 <inline-formula><mml:math id="M271" display="inline"><mml:mrow class="unit"><mml:mi mathvariant="normal">°</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of warming) but in line with other estimates in the literature <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx49" id="paren.53"><named-content content-type="pre">see, for example,</named-content></xref>. In NorESM2–DIAM, global damages depend critically on the regional damage function <inline-formula><mml:math id="M272" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> (see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F4"/>), and the specific calibration of this function that we use here can then be viewed as a reasonable one in the sense that it generates quantitatively reasonable global damages (see <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx35" id="altparen.54"/>, and <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx4" id="altparen.55"/>, for a thorough discussion).</p>
      <p id="d2e6651">The rest of the decline in global GDP per capita (about 13 %) can be attributed to an interaction effect between climate change and population shifts, as shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F11"/>c: in particular, population tends to shift over time not only to poorer regions but also to hotter regions, that is, regions whose initial temperatures in 1990 are to the right of the optimum temperature in see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F4"/> and which therefore experience greater damages from climate change than cooler regions.  (The latter may even experience gains from climate change if they are cool enough, a point to which we return in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5.SS3"/> below.)</p>
      <p id="d2e6660">As discussed in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4.SS1"/>, in our calibration the exogenous component of productivity has the same constant growth rate in all regions.  A more realistic calibration might allow poorer regions to grow faster initially as they catch up to the global technology frontier.  Such a calibration would lead to a different decomposition than the one displayed in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F11"/>c, likely reducing the role of population shifts in causing declines in global GDP per capita.  It is entirely feasible in our methodology to allow the growth rate of the exogenous component of productivity to vary across time and space, but we leave this to future work.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS3">
  <label>5.3</label><title>Regional change</title>
      <p id="d2e6675">We now turn to patterns of regional change. Figure <xref ref-type="fig" rid="F12"/> shows, for both the standalone model and the fully-coupled model, projected changes in regional temperature from 1990 to 2040 and 2090 in response to global warming.  Consistent with Fig. <xref ref-type="fig" rid="F8"/>, regions in high northern latitudes warm the most, reflecting Arctic amplification <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx40" id="paren.56"/>. Differences between the standalone and NorESM2–DIAM simulations reflect internal variability in NorESM2–DIAM, which is suppressed in the standalone model.</p>

      <fig id="F12" specific-use="star"><label>Figure 12</label><caption><p id="d2e6687">Maps of temperature change from pre-industrial for years 2040 and 2090, for the DIAM standalone and the coupled NorESM2–DIAM. <bold>(a)</bold> is the DIAM standalone for year 2040, <bold>(b)</bold> is NorESM2–DIAM for year 2040, <bold>(c)</bold> is the DIAM standalone for 2090, and <bold>(d)</bold> is NorESM2–DIAM for year 2090.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f12.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6708">The maps in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F13"/> show how the percentage change in GDP per capita is distributed corresponding to the temperature maps in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F12"/>. Note that these are relative to the underlying trend path growing at 1.5 % per year (driven by growth in the exogenous component of productivity). There are large differences across regions, with many regions' economies growing relative to trend growth, often by large amounts, and other regions' economies shrinking.  Moreover, the differences across regions increase substantially over time, with the percentage changes in regional GDP from 1990 to 2090 displaying much more spatial variation than the percentage changes from 1990 to 2040.</p>

      <fig id="F13" specific-use="star"><label>Figure 13</label><caption><p id="d2e6718">Maps of percentage change in regional GDP per capita (relative to the underlying trend path growing at 1.5 % per year) from 1990 to 2040 and 2090. <bold>(a)</bold> is the standalone model for year 2040, <bold>(b)</bold> is NorESM2–DIAM for year 2040, <bold>(c)</bold> is the standalone model for 2090, and <bold>(d)</bold> is NorESM2–DIAM for year 2090. Note that the color bar is not linear; instead each increment in the color bar represents the same number of regions.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f13.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6739">These patterns, in turn, reflect how regional productivity varies over time as the global climate warms. Cool regions, located to the left of the optimum temperature in the damage function <inline-formula><mml:math id="M273" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> in 1990 (see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F4"/>), warm over time, leading to increases in productivity as their temperatures move towards the optimum temperature.  Initially warm regions, by contrast, decline in productivity as their temperatures move away from the optimum temperature.</p>
      <p id="d2e6751">As for regional temperatures, the percentage changes in regional GDP differ across the standalone model and NorESM2–DIAM, reflecting internal variability in NorESM2–DIAM: realized regional temperatures fluctuate relative to expected temperature, leading to fluctuations in productivity and hence GDP.  We discuss this variability in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5.SS4"/> below.</p>
      <p id="d2e6756">In the maps in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F13"/>, GDP per capita increases in large areas, seeming to suggest that global GDP per capita increases over time, rather than decrease as shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F11"/>c. But it is important to note that most of the regions in which GDP per capita increases have small populations and consequently contribute little to global GDP.  To see this more clearly, Fig. <xref ref-type="fig" rid="F14"/>a and b aggregates regions into countries and shows the percentage change in each country's temperature and GDP per capita from the last decade of the 20th century (1990–1999) to the last decade of the 21st century (2090–2099).  These figures reveal that for most, though not all, countries, GDP per capita declines over the century.  Moreover, global GDP per capita (see the circle labeled “GLOBAL”) has a larger decrease than most individual countries.</p>

      <fig id="F14"><label>Figure 14</label><caption><p id="d2e6767">Country-level change in temperature and GDP per capita in 2090–2099 compared to 1990–1999. <bold>(a)</bold> and <bold>(b)</bold> show each country's percentage change in decadal GDP per capita on the <inline-formula><mml:math id="M274" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis against decadal population-weighted temperature change on the <inline-formula><mml:math id="M275" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis as calculated by NorESM2–DIAM. <bold>(c)</bold> show the differences between NorESM2–DIAM and the standalone model for the change in temperature and GDP per capita. In <bold>(a)</bold> each country's circle, as well as the global mean, is colored based on the percentage change in population (2090–2099 compared to 1990–1999), and the size indicates the population in year 1990. In <bold>(b)</bold> and <bold>(c)</bold> the top row, each country's symbol, as well as the global mean, is colored based on the 1990–1999 population-weighted temperature, and the size indicates the GDP per capita average over 1990–1999.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f14.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6810">To better understand this finding, Fig. <xref ref-type="fig" rid="F14"/>a emphasizes the effect of population. Here, the size of each circle corresponds to initial population and the color of each circle corresponds to changes in population. Many of the countries with a large decrease in GDP per capita also have a large increase in population, whereas for many of the countries in which GDP per capita increases, population decreases. Consequently, global GDP per capita falls by more than it does in many individual countries.</p>
      <p id="d2e6815">Figure <xref ref-type="fig" rid="F14"/>b is the analogue of Fig. <xref ref-type="fig" rid="F14"/>a, but here the size of each circle corresponds to initial temperature (i.e., the decadal average for 1990–1999) and the color of each circle corresponds to GDP per capita in 1990–1999. As is the case for individual regions, in warm countries GDP per capita decreases over time (relative to the underlying trend), while in colder countries it increases.  This figure shows clearly that most poor countries (i.e., those represented by smaller circles) experience large damages from climate change in the sense that GDP per capita falls substantially in them.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS4">
  <label>5.4</label><title>Variability in productivity and GDP</title>
      <p id="d2e6831">Internal variability in NorESM2–DIAM leads to large fluctuations in regional temperatures around their trend paths, as quantified in the estimated coefficients of the AR(1) process that agents use to make forecasts of future regional temperatures (see Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2.SS3.SSS1"/>). Likewise, the global temperature fluctuates substantially around its trend path, as illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F11"/>a.</p>
      <p id="d2e6838">These temperature fluctuations, in turn, lead to quantitatively significant fluctuations in productivity and hence in regional and global GDP.  Figure <xref ref-type="fig" rid="F15"/> shows that in NorESM2–DIAM, the standard deviation of (annual) regional GDP, expressed as a percentage relative to its trend, ranges from near zero to 33 %, with most values lying between 2 % and 10 %.  The large spatial heterogeneity in this measure of GDP volatility has two sources.  First, there is substantial spatial heterogeneity in the volatility of regional temperature itself. Second, average regional temperatures vary greatly across space, so that regions are located at very different points along the inverse <inline-formula><mml:math id="M276" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>-shaped damage function (see Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4.SS5"/>) determining regional productivity. For a given amount of volatility in regional temperature, regions near the peak of the damage function experience smaller fluctuations in productivity than regions either to the left or right of the peak where the slope of the damage function is larger (in absolute value).</p>

      <fig id="F15" specific-use="star"><label>Figure 15</label><caption><p id="d2e6854">Standard deviation of regional GDP (expressed as a percentage relative to trend).</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/19/1337/2026/gmd-19-1337-2026-f15.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6864">Figure <xref ref-type="fig" rid="F14"/>c illustrates this variability at the country level. Specifically, this figure shows the differences between NorESM2–DIAM and the standalone model, i.e., the difference between the change from 1990–1999 to 2090–2099 in the two models.  Averaging over a decade dampens a considerable amount of the internal variability in NorESM–DIAM. Nonetheless, even over this longer horizon, internal variability still leads to quantitatively important variations in GDP per capita. (Note that the contribution from population changes is not relevant here, as the two have the same population changes.) For example, in a cold country that experiences a higher-than-normal temperature, productivity increases, leading to an increase in GDP per capita in the short run.  Similarly, in a hot country that experiences a lower-than-normal temperature, productivity also increases, leading again to an increase in GDP per capita. By contrast, in a cold country that experiences a lower-than-normal temperature (or in a hot country that experiences a higher-than-normal temperature), productivity and GDP per capita fall in the short run.</p>
      <p id="d2e6869">Finally, as shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F11"/>b, global GDP itself experiences large fluctuations relative to its trend, about 1 % in magnitude. The patterns of spatial correlation in regional temperatures generated by NorESM2 play a key role in driving this variability in global GDP.  To examine the role of these patterns, we simulated the behavior of the standalone model with regional temperature shocks drawn according to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E2"/>), with the parameters of the regional AR(1) processes calibrated to simulated data from NorESM2 as described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/>.  In the standalone model, these shocks are assumed to be statistically independent across regions and therefore exhibit no spatial correlation by construction.  In this case, fluctuations in global GDP are about 0.1 %, an order of magnitude smaller than in the fully-coupled model.  Failing to account for patterns of spatial correlation would therefore lead to a large understatement of volatility in global GDP.</p>
      <p id="d2e6878">To gain further insight into the role of spatial correlation in generating aggregate fluctuations, Sect. <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS8"/> in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1"/> shows analytically, in a stylized model, that spatial correlation can amplify the size of these fluctuations under certain conditions that our calibrated model satisfies.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S6">
  <label>6</label><title>Discussion</title>
      <p id="d2e6894">We have developed a coupled model consisting of two main components – an IAM and an ESM – that exchange information every year at a gridded level. We find, like <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx35" id="text.57"/>, <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx4" id="text.58"/>, and <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx13" id="text.59"/>, that changes to GDP per capita induced by global warming vary greatly across regions, underscoring again the importance of making regional assessments of economic impacts. In line with previous research <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx32 bib1.bibx33 bib1.bibx29 bib1.bibx66" id="paren.60"/>, we also find that internal variability – which is ignored in most IAMs – can be important for assessing the economic impacts of global warming, both annually and on longer time scales.</p>
      <p id="d2e6909">The quantitative results depend critically on the shape of the regional damage function.  We show that our calibration of the damage function generates aggregate damages in line with existing estimates, but it is important in future work to provide stronger empirical foundations for this function. Specifically, we plan to evaluate the quantitative effects of different damage functions, including those that depend on additional climate and weather variables beyond annual mean temperature.  The damage function we use here also assumes implicitly that a permanent change in climate (such as a permanent increase in average annual temperature) has the same economic impacts as a transitory change in weather (such as relatively hot or cold year), ignoring possible adaptation to changes in climate.  We hope to address this shortcoming in future work too.</p>
      <p id="d2e6912">In the prototype model implemented here, NorESM2 and DIAM exchange only regional temperatures and emissions.  But the NorESM2–DIAM framework opens many possibilities for future model development.  For example, we can easily extend our methodology to include additional climate variables which have been shown to be important for assessing the economic damages of climate change. <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx66 bib1.bibx33" id="paren.61"/>.  NorESM2 already provides information on a plethora of climate and weather variables. Given a damage function that depends on (a subset of) these variables, extending the methodology simply requires incorporating these additional variables into the statistical model that agents use to forecast future regional damages.</p>
      <p id="d2e6918">Another important question is whether climate change affects the growth rate of economic activity, rather than merely shifting the level of activity as in our prototype model. This issue remains unsettled  <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15 bib1.bibx26 bib1.bibx7" id="paren.62"><named-content content-type="pre">see, e.g.,</named-content></xref>, but again our framework can be readily extended to accommodate such effects by modifying the damage function accordingly.</p>
      <p id="d2e6927">The economic model (DIAM) in the prototype model developed here is relatively simple, with several important limitations that could be important for assessing the spatial effects of climate change.  These include constant exogenous productivity growth across time and space, no capital mobility, and exogenous population changes.  We also limit attention to <inline-formula><mml:math id="M277" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, though including forcings from other greenhouse gases would permit better a better representation of how the climate changes in response to economic decisions. However, many of these limitations (with the possible exception of migration in response to climate change) can be easily incorporated into the existing framework. The advantage of starting with a simple model is that its output is relatively easy to understand and interpret. This model can also serve as a baseline against which future model versions with more complex connections between climate and the economy can be compared.</p>
      <p id="d2e6941">An important limitation of NorESM2–DIAM, compared to existing IAMs, is its computational cost. While IAMs such as DICE or PAGE can be run in a matter of minutes or less <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx41" id="paren.63"><named-content content-type="pre">e.g.</named-content></xref> on any computer, full ESMs – and consequently NorESM2–DIAM – take hours or days on a supercomputer. Therefore, we must limit the number and length of model simulations. However, the computational cost is close to that of running an ESM, so running NorESM2 with an economic module has a negligible effect on the overall run time. In principle, NorESM2–DIAM can be used for all the same experiments as IAMs. However, due to the computational cost, it makes most sense to use NorESM2–DIAM to answer questions where a good representation of the climate system and the carbon cycle is important, such as how extreme weather events and internal variability affect economic outcomes.</p>
      <p id="d2e6949">In addition to the NorESM2–DIAM model, we now have a simple representation of NorESM2's climate in the standalone version of DIAM. The standalone model is computationally inexpensive relative to the full coupled model, so it can be useful when speed is important, for example, to perform many different simulations or very long simulations. The standalone model can also be used as a guide to what simulations it would be worthwhile to run in the full model. Finally, in cases where we have already performed simulations of the full model with similar emission trajectories, we could use NorESM2 data for regional temperatures (and possibly other variables) as an input to the standalone model, in a sort of offline coupling: different combinations of economic growth, greening, and policy can in some cases deliver similar paths for emissions and consequently temperatures, yet still have very different economic impacts. Finally, the simple model could also be useful for teaching purposes.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S7" sec-type="conclusions">
  <label>7</label><title>Conclusions</title>
      <p id="d2e6960">In conclusion, the NorESM2–DIAM framework successfully couples a state-of-the-art Earth System Model and a cost-benefit Integrated Assessment Model with high geographical resolution. The new model exchanges temperature and <inline-formula><mml:math id="M278" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> emissions on a yearly basis on a regional gridded level, generating dynamic emissions trajectories. The results highlight the importance of spatial and temporal variability for economic outcomes as well as the wide range of outcomes among regions.</p>
      <p id="d2e6974">A caveat to keep in mind is that these are early results using a coupled model that is, to our knowledge, the first of its kind. The quantitative results presented here should therefore be interpreted with caution. There are still large uncertainties, particularly regarding the proper form of the damage function, and there are several important features (see the discussion in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S6"/>) that we would like to add to the model in order to assess their quantitative importance. Nevertheless, our results demonstrate how the two components of the coupled model work together and the framework we develop here is a good starting point for future model development, opening up a wide range of new opportunities for more comprehensive and sophisticated simulations of climate-economy interactions.</p>
</sec>

      
      </body>
    <back><app-group>

<app id="App1.Ch1.S1">
  <label>Appendix A</label><title/>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS1">
  <label>A1</label><title>Introduction</title>
      <p id="d2e6996">Sections <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS2"/>–<xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS6"/> of this Appendix explain how we solve the regional dynamic programming problems.  Section <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS7"/> gives details on how we execute a forward simulation using NorESM2.  Section <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS8"/> uses a stylized model to examine the role of spatial correlation in generating fluctuations in global aggregates.</p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS2">
  <label>A2</label><title>Setup</title>
      <p id="d2e7015">Time is discrete and starts in year 0, corresponding to the real-world year <inline-formula><mml:math id="M279" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Agents in region <inline-formula><mml:math id="M280" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> assume that their temperature in year <inline-formula><mml:math id="M281" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M282" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is given by:

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E10" content-type="numbered"><label>A1</label><mml:math id="M283" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M284" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is region <inline-formula><mml:math id="M285" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>'s expected temperature in year <inline-formula><mml:math id="M286" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M287" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a region-specific random shock to regional temperature. Assume that <inline-formula><mml:math id="M288" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M289" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is pre-industrial temperature in region <inline-formula><mml:math id="M290" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M291" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is cumulative global carbon emissions (since the pre-industrial era) at the beginning of year <inline-formula><mml:math id="M292" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>.  Assume that <inline-formula><mml:math id="M293" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> follows an AR(1) process:

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E11" content-type="numbered"><label>A2</label><mml:math id="M294" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M295" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an i.i.d. (independent and identically distributed) sequence of random variables with a <inline-formula><mml:math id="M296" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> distribution.</p>
      <p id="d2e7350">Let <inline-formula><mml:math id="M297" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the physical capital stock in region <inline-formula><mml:math id="M298" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> at the beginning of year <inline-formula><mml:math id="M299" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, let <inline-formula><mml:math id="M300" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote wealth in region <inline-formula><mml:math id="M301" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> at the beginning of year <inline-formula><mml:math id="M302" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and let <inline-formula><mml:math id="M303" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote energy use (measured in BTUs) in region <inline-formula><mml:math id="M304" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> during year <inline-formula><mml:math id="M305" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Let <inline-formula><mml:math id="M306" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math></inline-formula> be the rate at which capital depreciates. Let population in region <inline-formula><mml:math id="M307" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in year <inline-formula><mml:math id="M308" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M309" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, evolve according to <inline-formula><mml:math id="M310" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M311" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a given number and <inline-formula><mml:math id="M312" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an exogenous sequence.</p>
      <p id="d2e7572">Let <inline-formula><mml:math id="M313" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be carbon emissions (in GtCs) per BTU in region <inline-formula><mml:math id="M314" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in year <inline-formula><mml:math id="M315" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> and let <inline-formula><mml:math id="M316" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be carbon emissions in region <inline-formula><mml:math id="M317" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in year <inline-formula><mml:math id="M318" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M319" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Then global emissions in year <inline-formula><mml:math id="M320" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> are equal to:

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex1"><mml:math id="M321" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M322" display="inline"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the number of regions. Then <inline-formula><mml:math id="M323" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M324" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M325" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is cumulative emissions (since the pre-industrial era) through the beginning of real-world year <inline-formula><mml:math id="M326" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Alternatively, for <inline-formula><mml:math id="M327" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex2"><mml:math id="M328" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          Each region takes as given the sequence <inline-formula><mml:math id="M329" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E10"/>), this sequence in turn determines the sequence <inline-formula><mml:math id="M330" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e7893">Finally, assume that <inline-formula><mml:math id="M331" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M332" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (i.e., starting in year <inline-formula><mml:math id="M333" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M334" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math id="M335" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, so that there are no further carbon emissions).</p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS3">
  <label>A3</label><title>Dynamic program of a typical region</title>
      <p id="d2e7973">Each region <inline-formula><mml:math id="M336" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> solves the following dynamic programming problem, where <inline-formula><mml:math id="M337" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is aggregate wealth in region <inline-formula><mml:math id="M338" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> at the beginning of year <inline-formula><mml:math id="M339" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M340" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the aggregate capital stock in region <inline-formula><mml:math id="M341" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> at the beginning of year <inline-formula><mml:math id="M342" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>:

                <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M343" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo mathsize="2.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>U</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="2.5em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          subject to Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E10"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E11"/>), the borrowing constraint <inline-formula><mml:math id="M344" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the law of motion for wealth:

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E12" content-type="numbered"><label>A3</label><mml:math id="M345" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M346" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is aggregate efficiency units of labor in region <inline-formula><mml:math id="M347" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in year <inline-formula><mml:math id="M348" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M349" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the price of a unit of energy (expressed in units of the final consumption good), <inline-formula><mml:math id="M350" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a nonnegative, inverse <inline-formula><mml:math id="M351" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>-shaped function with a unique maximum at <inline-formula><mml:math id="M352" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the sequence <inline-formula><mml:math id="M353" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> obeys: <inline-formula><mml:math id="M354" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M355" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a given number and <inline-formula><mml:math id="M356" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an exogenous sequence. Note that the value function in region <inline-formula><mml:math id="M357" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M358" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, implicitly depends on the region-specific parameters <inline-formula><mml:math id="M359" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M360" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M361" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M362" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M363" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; the region-specific sequences of growth rates <inline-formula><mml:math id="M364" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M365" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; and the common sequence <inline-formula><mml:math id="M366" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e8900">Assume finally that, for <inline-formula><mml:math id="M367" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M368" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M369" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., the growth rates of population and exogenous technological progress are constant across time and space starting in year <inline-formula><mml:math id="M370" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS4">
  <label>A4</label><title>Detrending the dynamic program</title>
      <p id="d2e8990">For any variable <inline-formula><mml:math id="M371" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, define the scaled variable

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex5"><mml:math id="M372" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e9072">Because the production function, <inline-formula><mml:math id="M373" display="inline"><mml:mi>F</mml:mi></mml:math></inline-formula>, is assumed to have constant returns to scale in its two arguments, the law of motion for wealth (Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E12"/>) can be rewritten:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M374" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi/><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E13"><mml:mtd><mml:mtext>A4</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          where

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex8"><mml:math id="M375" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          </p>
      <p id="d2e9352">Assume that <inline-formula><mml:math id="M376" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Then

                <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M377" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          Guessing that <inline-formula><mml:math id="M378" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, rewrite region <inline-formula><mml:math id="M379" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>'s dynamic program as:

                <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M380" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          subject to Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E10"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E11"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>), and the borrowing constraint. Simplify this equation to get:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M381" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E14"><mml:mtd><mml:mtext>A5</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mo mathsize="2.0em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="2.0em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          subject to Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E10"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E11"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>), and the borrowing constraint.</p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS5">
  <label>A5</label><title>Solving the dynamic program backwards</title>
      <p id="d2e10804">Starting in year <inline-formula><mml:math id="M382" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, region <inline-formula><mml:math id="M383" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>'s dynamic programming problem then has a time-invariant solution and simplifies to:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M384" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E15"><mml:mtd><mml:mtext>A6</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          subject to Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E10"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E11"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>), and the borrowing constraint, where now

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex18"><mml:math id="M385" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          The first step in solving problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E14"/>) is to find the function <inline-formula><mml:math id="M386" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that solves Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E15"/>).</p>
      <p id="d2e11236">Next, for <inline-formula><mml:math id="M387" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E14"/>) simplifies to:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M388" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E16"><mml:mtd><mml:mtext>A7</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          subject to Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E10"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E11"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>), and <inline-formula><mml:math id="M389" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math id="M390" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>.  Note that

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex20"><mml:math id="M391" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where the latter function was computed in the first step. The second step in solving problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E14"/>) is to find, working backwards from <inline-formula><mml:math id="M392" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M393" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the sequence of functions <inline-formula><mml:math id="M394" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that solves Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E16"/>) for <inline-formula><mml:math id="M395" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e11869">The third and final step is then to iterate backwards on Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E14"/>), from <inline-formula><mml:math id="M396" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M397" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, to find the sequence of functions <inline-formula><mml:math id="M398" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that solves Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E14"/>) for <inline-formula><mml:math id="M399" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e11977">A byproduct of solving problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E14"/>) is a set of decision rules for each region <inline-formula><mml:math id="M400" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>:

                <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M401" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          for <inline-formula><mml:math id="M402" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; and a pair of time-invariant decision rules,

                <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M403" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          for <inline-formula><mml:math id="M404" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS6">
  <label>A6</label><title>The endogenous grid method</title>
      <p id="d2e12276">This section describes how to use the “endogenous grid” method to solve the dynamic program.</p>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS6.SSS1">
  <label>A6.1</label><title>The steady-state problem</title>
      <p id="d2e12286">Start with the steady-state problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E15"/>), now assuming that <inline-formula><mml:math id="M405" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M406" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E17"><mml:mtd><mml:mtext>A8</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            subject to Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E10"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E11"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>), and the borrowing constraint. In Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>), the law of motion for wealth, note that the optimal choice for <inline-formula><mml:math id="M407" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> solves:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex26"><mml:math id="M408" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M409" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the partial derivative of <inline-formula><mml:math id="M410" display="inline"><mml:mi>F</mml:mi></mml:math></inline-formula> with respect to its second argument. Recalling that, in the steady state, <inline-formula><mml:math id="M411" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, this first-order condition implicitly defines a time-invariant decision rule for (scaled) energy use:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E18" content-type="numbered"><label>A9</label><mml:math id="M412" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            Substitute this decision rule into Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>):

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M413" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E19"><mml:mtd><mml:mtext>A10</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≡</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            The first-order condition to problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E17"/>) is then:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E20" content-type="numbered"><label>A11</label><mml:math id="M414" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M415" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the partial derivative of <inline-formula><mml:math id="M416" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with respect to its first argument and <inline-formula><mml:math id="M417" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the partial derivative of <inline-formula><mml:math id="M418" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with respect to its first argument.  The right-hand side of this first-order condition can be rewritten as:

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M419" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E21"><mml:mtd><mml:mtext>A12</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M420" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the density function for a random variable <inline-formula><mml:math id="M421" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> that has a normal distribution with mean <inline-formula><mml:math id="M422" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:math></inline-formula> and variance <inline-formula><mml:math id="M423" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. So then the first-order condition can be written:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E22" content-type="numbered"><label>A13</label><mml:math id="M424" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e13953">The first step in the endogenous grid method is to use Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E22"/>) to solve for <inline-formula><mml:math id="M425" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on a grid of points for <inline-formula><mml:math id="M426" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M427" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, given a guess for <inline-formula><mml:math id="M428" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the grid. Let the grid points be <inline-formula><mml:math id="M429" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (where <sup>′</sup> denotes “next period”) and <inline-formula><mml:math id="M431" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively, and guess on an initial set of values for <inline-formula><mml:math id="M432" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on this grid, i.e., <inline-formula><mml:math id="M433" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Then, for each <inline-formula><mml:math id="M434" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> pair,

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex30"><mml:math id="M435" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            thereby determining, for each <inline-formula><mml:math id="M436" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the optimal choice for savings on the implied grid for <inline-formula><mml:math id="M437" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:math></inline-formula> (which varies with <inline-formula><mml:math id="M438" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:math></inline-formula>):

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E23" content-type="numbered"><label>A14</label><mml:math id="M439" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e14420">In the second step, choose a fixed grid for <inline-formula><mml:math id="M440" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M441" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the grid points for <inline-formula><mml:math id="M442" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:math></inline-formula> in this case do not depend on <inline-formula><mml:math id="M443" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  For each <inline-formula><mml:math id="M444" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, interpolate (linearly) using the information in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E23"/>) to determine the optimal choice for savings, <inline-formula><mml:math id="M445" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, at the grid points <inline-formula><mml:math id="M446" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M447" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E24" content-type="numbered"><label>A15</label><mml:math id="M448" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The information in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E24"/>) can then be used (using bilinear interpolation) to calculate optimal savings choices for any <inline-formula><mml:math id="M449" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> pair; call this interpolated function <inline-formula><mml:math id="M450" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e14682">In the third step, use the envelope condition to problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E17"/>) to update the guess on <inline-formula><mml:math id="M451" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  In particular, the envelope condition is:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E25" content-type="numbered"><label>A16</label><mml:math id="M452" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            Update one period:

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M453" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            To update the guess on <inline-formula><mml:math id="M454" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, calculate

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M455" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≈</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M456" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M457" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, are the Gauss-Hermite weights and abscissas for <inline-formula><mml:math id="M458" display="inline"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula>-point Gaussian quadrature. In particular, calculate <inline-formula><mml:math id="M459" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the grid points <inline-formula><mml:math id="M460" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, replace <inline-formula><mml:math id="M461" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="M462" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at these grid points, and then repeat the three steps above until <inline-formula><mml:math id="M463" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M464" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are close.</p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS6.SSS2">
  <label>A6.2</label><title>Euler equation errors in the steady-state problem</title>
      <p id="d2e16035">One way to check the accuracy of the candidate decision rule, <inline-formula><mml:math id="M465" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, computed in Sect. <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS6.SSS1"/>, to calculate Euler equation errors, expressed in consumption units.  These should be exactly zero for any choice of the state variables.  To obtain the Euler equation, substitute the envelope condition (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E25"/>), updated one period, into the first-order condition (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E20"/>):

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E26" content-type="numbered"><label>A17</label><mml:math id="M466" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M467" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M468" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Using the candidate decision rule and the function <inline-formula><mml:math id="M469" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the right-hand side of this equation can be rewritten:

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M470" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where the conditional expectation in the definition of <inline-formula><mml:math id="M471" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be approximated via Gaussian quadrature as before. Inverting both sides of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E26"/>) and rearranging, the Euler equation error, <inline-formula><mml:math id="M472" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), is defined as follows:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E27" content-type="numbered"><label>A18</label><mml:math id="M473" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            This error should be close to zero for any pair <inline-formula><mml:math id="M474" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; it would be exactly zero if <inline-formula><mml:math id="M475" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> were the exact decision rule. The error relative to period-<inline-formula><mml:math id="M476" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> consumption is:

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M477" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS6.SSS3">
  <label>A6.3</label><title>The transition problem</title>
      <p id="d2e17551">Now consider the transition problem:

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M478" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E28"><mml:mtd><mml:mtext>A19</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">max⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M479" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M480" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M481" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M482" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, subject to Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E10"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E11"/>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>), and the borrowing constraint. As in Sect. <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS6.SSS1"/>, the optimal choice for <inline-formula><mml:math id="M483" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the law of motion for wealth solves:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex47"><mml:math id="M484" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            Along the transition path, <inline-formula><mml:math id="M485" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, so this first-order condition defines a decision rule for (scaled) energy use that now depends on time:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E29" content-type="numbered"><label>A20</label><mml:math id="M486" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            Substitute this decision rule into Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>):

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M487" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E30"><mml:mtd><mml:mtext>A21</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            The first-order condition to problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E28"/>) is then:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E31" content-type="numbered"><label>A22</label><mml:math id="M488" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M489" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the partial derivative of <inline-formula><mml:math id="M490" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with respect to its first argument, <inline-formula><mml:math id="M491" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the partial derivative of <inline-formula><mml:math id="M492" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with respect to its first argument, and <inline-formula><mml:math id="M493" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The right-hand side of this first-order condition can be rewritten as:

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M494" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E32"><mml:mtd><mml:mtext>A23</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M495" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the density function for a random variable <inline-formula><mml:math id="M496" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> that has a normal distribution with mean <inline-formula><mml:math id="M497" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:math></inline-formula> and variance <inline-formula><mml:math id="M498" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. So then the first-order condition can be written:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E33" content-type="numbered"><label>A24</label><mml:math id="M499" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e19612">Given knowledge of <inline-formula><mml:math id="M500" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on a grid points <inline-formula><mml:math id="M501" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the goal is to calculate <inline-formula><mml:math id="M502" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and then continue iterating backwards in a similar fashion to time 0.</p>
      <p id="d2e19775">To do so, use Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E33"/>) to solve for <inline-formula><mml:math id="M503" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at each grid point:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex52"><mml:math id="M504" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            thereby determining, for each <inline-formula><mml:math id="M505" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the optimal choice for savings, at time <inline-formula><mml:math id="M506" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, on the implied grid for <inline-formula><mml:math id="M507" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:math></inline-formula> (which varies with <inline-formula><mml:math id="M508" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:math></inline-formula>):

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E34" content-type="numbered"><label>A25</label><mml:math id="M509" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e20053">Next, choose a fixed grid for <inline-formula><mml:math id="M510" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M511" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the grid points for <inline-formula><mml:math id="M512" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:math></inline-formula> in this case do not depend on <inline-formula><mml:math id="M513" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  For each <inline-formula><mml:math id="M514" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, interpolate (linearly) using the information in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E34"/>) to determine the optimal choice for savings, <inline-formula><mml:math id="M515" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, at the grid points <inline-formula><mml:math id="M516" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M517" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E35" content-type="numbered"><label>A26</label><mml:math id="M518" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The information in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E35"/>) can then be used (using bilinear interpolation) to calculate optimal savings choices for any <inline-formula><mml:math id="M519" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> pair; call this interpolated function <inline-formula><mml:math id="M520" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e20322">The envelope condition for the transition problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E28"/>) is:

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M521" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e20722">By definition,

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M522" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            Use this equation, together with the already-calculated approximate decision <inline-formula><mml:math id="M523" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, to calculate <inline-formula><mml:math id="M524" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and then iterate backwards following the same steps as laid out above.</p>
      <p id="d2e21164">For <inline-formula><mml:math id="M525" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M526" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M527" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M528" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as in the steady-state problem.  Therefore, when <inline-formula><mml:math id="M529" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the first-order condition (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E33"/>) is:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex61"><mml:math id="M530" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M531" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has already been computed when solving the steady-state problem. <inline-formula><mml:math id="M532" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is, therefore, the starting point for the backwards iterations.</p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS6.SSS4">
  <label>A6.4</label><title>Euler equation errors in the transition problem</title>
      <p id="d2e21445">By analogy to the Euler Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E26"/>) in the steady-state problem, the Euler equation along a transition is:

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M533" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S1.E36"><mml:mtd><mml:mtext>A27</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            </p>
      <p id="d2e21739">The right-hand side of this equation can be rewritten:

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M534" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where the conditional expectation in the definition of <inline-formula><mml:math id="M535" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be approximated via Gaussian quadrature.  (Note that, in the last period of the transition, when <inline-formula><mml:math id="M536" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M537" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., the decision rule from the steady-state problem.)</p>
      <p id="d2e22968">Inverting both sides of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E36"/>) and rearranging, the Euler equation error, <inline-formula><mml:math id="M538" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), at time <inline-formula><mml:math id="M539" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> is:

              <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E37" content-type="numbered"><label>A28</label><mml:math id="M540" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>≡</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            This error should be close to zero for any pair <inline-formula><mml:math id="M541" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The error relative to period-<inline-formula><mml:math id="M542" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> consumption is:

                  <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M543" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mtext>AN</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS6.SSS5">
  <label>A6.5</label><title>Euler equation errors: numerical values</title>
      <p id="d2e23770">To check the accuracy of the computed decision rules, both along the transition and in the steady state, we calculated Euler equations errors as described in Sects. <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS6.SSS2"/> and <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1.SS6.SSS4"/>.  These errors are very close to zero.  In particular, the average error relative to consumption (averaging across both regions and the values of the state variables) is less than 0.0024 % (in absolute value) in every time period.  In addition, the average of the absolute values of the errors is less than 0.021 % in every time period.  Finally, apart from a very small number of outliers (fewer than 10), the largest error – looking across all regions, time periods, and states –  is smaller than 0.6 % in absolute value.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS7">
  <label>A7</label><title>Simulating forwards using NorESM2</title>
      <p id="d2e23786">This section describes how to simulate the model using NorESM2 up to, and including, year <inline-formula><mml:math id="M544" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e23807">Each year <inline-formula><mml:math id="M545" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> is divided into <inline-formula><mml:math id="M546" display="inline"><mml:mi>J</mml:mi></mml:math></inline-formula> subperiods indexed by <inline-formula><mml:math id="M547" display="inline"><mml:mi>j</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Let <inline-formula><mml:math id="M548" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be temperature in region <inline-formula><mml:math id="M549" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in subperiod <inline-formula><mml:math id="M550" display="inline"><mml:mi>j</mml:mi></mml:math></inline-formula> of year <inline-formula><mml:math id="M551" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> and define average temperature in region <inline-formula><mml:math id="M552" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in year <inline-formula><mml:math id="M553" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> as follows:

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex70"><mml:math id="M554" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e23930">Define <inline-formula><mml:math id="M555" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  The initial value of <inline-formula><mml:math id="M556" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in each region is chosen to match regional data in real-world year <inline-formula><mml:math id="M557" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.  The ratio of successive values of <inline-formula><mml:math id="M558" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by:

                <disp-formula specific-use="align"><mml:math id="M559" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          so that the sequence <inline-formula><mml:math id="M560" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula><mml:math id="M561" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, obeys the recursion

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E38" content-type="numbered"><label>A29</label><mml:math id="M562" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where the sequence <inline-formula><mml:math id="M563" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on the sequence <inline-formula><mml:math id="M564" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> taken as given when solving each region's dynamic programming problem.</p>
      <p id="d2e24321">At the beginning of year 0, <inline-formula><mml:math id="M565" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M566" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are chosen in each region to match real-world data in year <inline-formula><mml:math id="M567" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.  The value of cumulative emissions in year 0, <inline-formula><mml:math id="M568" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is also chosen to match real-world data in year <inline-formula><mml:math id="M569" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e24384">The simulation in any given year <inline-formula><mml:math id="M570" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> proceeds in the following steps, starting with <inline-formula><mml:math id="M571" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: <list list-type="order"><list-item>
      <p id="d2e24408">If <inline-formula><mml:math id="M572" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, calculate <inline-formula><mml:math id="M573" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> according to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E38"/>).  (Recall that <inline-formula><mml:math id="M574" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is set to match regional data at time 0, i.e., in real-world year <inline-formula><mml:math id="M575" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.)</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e24461">If <inline-formula><mml:math id="M576" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, calculate regional emissions according to: <inline-formula><mml:math id="M577" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M578" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <inline-formula><mml:math id="M579" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, use expected energy use, <inline-formula><mml:math id="M580" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as calculated in the simulation for year <inline-formula><mml:math id="M581" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, to calculate (expected) emissions in each region <inline-formula><mml:math id="M582" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>:<disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex73"><mml:math id="M583" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <inline-formula><mml:math id="M584" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is actual emissions in region <inline-formula><mml:math id="M585" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in period <inline-formula><mml:math id="M586" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as defined in step 7 below.  Expected emissions are used to drive NorESM2 in step 3. The term <inline-formula><mml:math id="M587" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> corrects for the deviation between actual and expected emissions in any given period by adding this correction to expected emissions in the subsequent period.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e24790">Use <inline-formula><mml:math id="M588" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in NorESM2 to generate time paths for temperature in each region in each subperiod of year <inline-formula><mml:math id="M589" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M590" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and use these in turn to calculate average temperature in region <inline-formula><mml:math id="M591" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in year <inline-formula><mml:math id="M592" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e.,<disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex74"><mml:math id="M593" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>For each region, calculate the deviation of its temperature in year <inline-formula><mml:math id="M594" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> from its expected temperature in year <inline-formula><mml:math id="M595" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M596" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e25007">Calculate actual scaled energy use in each region: <inline-formula><mml:math id="M597" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M598" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Note that the function <inline-formula><mml:math id="M599" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as defined in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E29"/>), has a closed-form expression if the production function, <inline-formula><mml:math id="M600" display="inline"><mml:mi>F</mml:mi></mml:math></inline-formula>, has a particular functional form. (Recall too that the function <inline-formula><mml:math id="M601" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on <inline-formula><mml:math id="M602" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.)</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e25149">Insert <inline-formula><mml:math id="M603" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S1.E13"/>) to calculate (scaled) wealth in each region <inline-formula><mml:math id="M604" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in year <inline-formula><mml:math id="M605" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>:<disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex75"><mml:math id="M606" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo mathsize="1.5em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathsize="1.5em">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>(Recall too that <inline-formula><mml:math id="M607" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on <inline-formula><mml:math id="M608" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.)</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e25386">Use the year-<inline-formula><mml:math id="M609" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> decision rules to calculate regional savings in year <inline-formula><mml:math id="M610" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>: <inline-formula><mml:math id="M611" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M612" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  The function <inline-formula><mml:math id="M613" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is known only on a two-dimensional grid of points, so use bilinear interpolation to calculate it off the grid.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e25500">Calculate actual emissions in each region: <inline-formula><mml:math id="M614" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M615" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e25579">Calculate the expected value of energy use in each region in period <inline-formula><mml:math id="M616" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:<disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex76"><mml:math id="M617" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>Approximate the conditional expectation in this expression by replacing <inline-formula><mml:math id="M618" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with its conditional expectation <inline-formula><mml:math id="M619" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: <inline-formula><mml:math id="M620" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item><list-item>
      <p id="d2e25826">The simulation in year <inline-formula><mml:math id="M621" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> is now complete: return to step 1 to conduct the simulation for year <inline-formula><mml:math id="M622" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item></list></p>
      <p id="d2e25848">Having completed the entire simulation, calculate actual cumulative global emissions at the beginning of each year according to: <inline-formula><mml:math id="M623" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M624" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is actual aggregate emissions in period <inline-formula><mml:math id="M625" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>:

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex77"><mml:math id="M626" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          (When <inline-formula><mml:math id="M627" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, set <inline-formula><mml:math id="M628" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.) Then calculate a new sequence for expected regional temperature using the sequence <inline-formula><mml:math id="M629" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: <inline-formula><mml:math id="M630" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M631" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Finally, for each <inline-formula><mml:math id="M632" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, calculate the differences <inline-formula><mml:math id="M633" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M634" display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and confirm that these differences are small.</p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S1.SS8">
  <label>A8</label><title>Spatial correlation and aggregate fluctuations: a stylized model</title>
      <p id="d2e26160">This section uses a stylized model that captures some of the key features of NorESM2–DIAM to show that spatial correlation in regional temperatures can amplify aggregate fluctuations under certain conditions that our calibrated model satisfies.</p>
      <p id="d2e26163">Consider a model in which regional temperatures are drawn from a jointly normal distribution at any point in time.  Specifically, assume that

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex78"><mml:math id="M635" display="block"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          with <inline-formula><mml:math id="M636" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M637" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M638" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M639" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Define <inline-formula><mml:math id="M640" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M641" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M642" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> maximizes the damage function.  Then <inline-formula><mml:math id="M643" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M644" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>corr</mml:mtext><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M645" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., the deviation of regional temperature from the optimal temperature, <inline-formula><mml:math id="M646" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is normally distributed with a region-specific mean, <inline-formula><mml:math id="M647" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and a common variance, <inline-formula><mml:math id="M648" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, across regions; and the correlation between temperature deviations in any pair of regions is equal to <inline-formula><mml:math id="M649" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e26481">Assume that the damage function <inline-formula><mml:math id="M650" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, so that <inline-formula><mml:math id="M651" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> is symmetric around the optimal temperature (in NorESM2–DIAM, by contrast, the damage function is not quite symmetric).</p>
      <p id="d2e26540">Let each region be assigned a weight <inline-formula><mml:math id="M652" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, with

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex79"><mml:math id="M653" display="block"><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          and let <inline-formula><mml:math id="M654" display="inline"><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> be the weighted average of the logarithm of regional productivity:

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex80"><mml:math id="M655" display="block"><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>≡</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          The variance of <inline-formula><mml:math id="M656" display="inline"><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> is then a measure of the volatility of aggregate productivity, one of the key drivers of volatility in global GDP.  The question is how this variance varies as the correlation between regional temperatures increases.  The variance is given by:

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex81"><mml:math id="M657" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo mathsize="1.1em">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mo mathsize="1.1em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo mathsize="1.1em">)</mml:mo><mml:mo mathsize="1.1em">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          where

            <disp-formula id="App1.Ch1.S1.Ex82"><mml:math id="M658" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          This expression is an increasing function of <inline-formula><mml:math id="M659" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi></mml:math></inline-formula> over the entire range <inline-formula><mml:math id="M660" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if <inline-formula><mml:math id="M661" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, or equivalently, if and only if <inline-formula><mml:math id="M662" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e26966">This condition can be checked using different weighting schemes for the 16 826 distinct cells in NorESM2–DIAM, with the <inline-formula><mml:math id="M663" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>s corresponding to the deviation of regional pre-industrial temperatures from the optimal temperature.  Most relevant for global GDP is weights corresponding to regional GDP in 1990, in which case <inline-formula><mml:math id="M664" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">184.4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Alternatively, for weights corresponding to regional population in 1990, <inline-formula><mml:math id="M665" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">722.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  In both cases, therefore, the required condition is easily satisfied.</p>
      <p id="d2e27004">Although this simple model is quite stylized in that it does not correspond exactly to the behavior of NorESM2–DIAM, nonetheless these calculations do suggest that positive spatial correlation between regional temperatures amplifies aggregate fluctuations in NorESM2–DIAM.  They are also consistent with the finding reported in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5.SS4"/> that the standalone model (in which spatial correlation is absent) produces much smaller aggregate fluctuations than the fully-coupled model.</p>
</sec>
</app>
  </app-group><notes notes-type="codedataavailability"><title>Code and data availability</title>

      <p id="d2e27014">The frozen NorESM2 source code used in this study is archived as <italic>release-noresm2.0.9</italic> on Zenodo <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx56" id="paren.64"><named-content content-type="pre"><ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17865358" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.17865358</ext-link>;</named-content></xref>. The NorESM2 restart files required to run the simulations are available on Zenodo <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx3" id="paren.65"><named-content content-type="pre"><ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17856602" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.17856602</ext-link>;</named-content></xref>, and the additional model input files not generated by our own scripts are likewise provided via Zenodo <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx47" id="paren.66"><named-content content-type="pre"><ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17865023" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.17865023</ext-link>;</named-content></xref>. Further information on installing and configuring NorESM2 can be found in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx58" id="text.67"/>.</p>

      <p id="d2e27044">The complete NorESM2–DIAM codebase – comprising the standalone DIAM model, coupling scripts, input file generation scripts, all output data reported in this paper, and the plotting scripts – is archived as <italic>release-v1.0.2</italic> on Zenodo <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx5" id="paren.68"><named-content content-type="pre"><ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17986166" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.17986166</ext-link>;</named-content></xref>. The accompanying README provides an overview of input and output data for NorESM2–DIAM and detailed instructions for reproducing the results and running the model.</p>
  </notes><notes notes-type="authorcontribution"><title>Author contributions</title>

      <p id="d2e27060">JB led the coupling process, performed the simulation involving NorESM2 (including the coupled simulations), produced many of the figures, and led the writing of the paper with help from the co-authors. AAS contributed to the coupling and helped to write the paper, particularly sections on economics. HC contributed to the coupling, performed the standalone DIAM simulations, and produced the map figures. TS conceived the idea of coupling the two models (together with AAS), contributed to the coupling, and helped to write the paper.</p>
  </notes><notes notes-type="competinginterests"><title>Competing interests</title>

      <p id="d2e27066">The contact author has declared that none of the authors has any competing interests.</p>
  </notes><notes notes-type="disclaimer"><title>Disclaimer</title>

      <p id="d2e27072">Publisher's note: Copernicus Publications remains neutral with regard to jurisdictional claims made in the text, published maps, institutional affiliations, or any other geographical representation in this paper. The authors bear the ultimate responsibility for providing appropriate place names. Views expressed in the text are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the publisher.</p>
  </notes><ack><title>Acknowledgements</title><p id="d2e27079">The NorESM2 simulations were performed on resources provided by Sigma2 – the National Infrastructure for High-Performance Computing and Data Storage in Norway through computing and storage grants number nn9600k and ns9600k, respectively.</p></ack><notes notes-type="financialsupport"><title>Financial support</title>

      <p id="d2e27084">This research was funded by the Research Council of Norway through research grant no. 281071 (“Climate Change Modeling and Prediction of Economic Impact”) and grant no. 309377 (“Integrating Macroeconomics, Climate Physics and Game Theory for Innovative Education and Research”). We received financial support from the Planetary Solutions Project at Yale University and the Cowles Foundation for Research in Economics.</p>
  </notes><notes notes-type="reviewstatement"><title>Review statement</title>

      <p id="d2e27090">This paper was edited by Dalei Hao and reviewed by three anonymous referees.</p>
  </notes><ref-list>
    <title>References</title>

      <ref id="bib1.bibx1"><label>Barrage and Nordhaus(2024)</label><mixed-citation>Barrage, L. and Nordhaus, W.: Policies, projections, and the social cost of carbon: Results from the DICE-2023 model, Proceedings of the National Academy of Sciences, 121, e2312030121, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1073/pnas.2312030121" ext-link-type="DOI">10.1073/pnas.2312030121</ext-link>, 2024.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx2"><label>Bilal and Rossi-Hansberg(2023)</label><mixed-citation>Bilal, A. and Rossi-Hansberg, E.: Anticipating Climate Change Across the United States, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.3386/w31323" ext-link-type="DOI">10.3386/w31323</ext-link>, 2023.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx3"><label>Bjordal(2025)</label><mixed-citation>Bjordal, J.: NorESM2 restart files to be used for NorESM2-DIAM, Zenodo [data set], <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17856602" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.17856602</ext-link>, 2025.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx4"><label>Bjordal et al.(2022)Bjordal, Storelvmo, and Anthony A. Smith</label><mixed-citation>Bjordal, J., Storelvmo, T., and  Smith Jr., A. A.: Quantifying uncertainty about global and regional economic impacts of climate change, Environmental Research Letters, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac8ab1" ext-link-type="DOI">10.1088/1748-9326/ac8ab1</ext-link>, 2022.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx5"><label>Bjordal et al.(2025)Bjordal, Cornec, and Smith</label><mixed-citation>Bjordal, J., Cornec, H., and Smith Jr., A. A.: NorESM2-DIAM, Zenodo [code], <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17986166" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.17986166</ext-link>, 2025.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx6"><label>Brock et al.(2014)Brock, Engström, and Xepapadeas</label><mixed-citation>Brock, W., Engström, G., and Xepapadeas, A.: Spatial climate-economic models in the design of optimal climate policies across locations, European Economic Review, 69, 78–103, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.euroecorev.2013.02.008" ext-link-type="DOI">10.1016/j.euroecorev.2013.02.008</ext-link>, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx7"><label>Burke et al.(2015)Burke, Hsiang, and Miguel</label><mixed-citation>Burke, M., Hsiang, S. M., and Miguel, E.: Global non-linear effect of temperature on economic production, Nature, 527, 235, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/nature15725" ext-link-type="DOI">10.1038/nature15725</ext-link>, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx8"><label>Callahan and Mankin(2022)</label><mixed-citation>Callahan, C. W. and Mankin, J. S.: Globally unequal effect of extreme heat on economic growth, Science Advances, 8, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1126/sciadv.add3726" ext-link-type="DOI">10.1126/sciadv.add3726</ext-link>, 2022.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx9"><label>Calvin and Bond-Lamberty(2018)</label><mixed-citation>Calvin, K. and Bond-Lamberty, B.: Integrated human-earth system modeling–state of the science and future directions, Environmental Research Letters, 13, 063006, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/aac642" ext-link-type="DOI">10.1088/1748-9326/aac642</ext-link>, 2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx10"><label>Canadell et al.(2021)Canadell, Scheel Monteiro, Costa, Cotrim da Cunha, Cox, Eliseev, Henson, Ishii, Jaccard, Koven, Lohila, Patra, Piao, Rogelj, Syampungani, Zaehle, and Zickfeld</label><mixed-citation>Canadell, J. G., Scheel Monteiro, P., Costa, M. H., Cotrim da Cunha, L., Cox, P. M., Eliseev, A. V., Henson, S., Ishii, M., Jaccard, S., Koven, C., Lohila, A., Patra, P. K., Piao, S., Rogelj, J., Syampungani, S., Zaehle, S., and Zickfeld, K.: Global carbon and other biogeochemical cycles and feedbacks, in: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, edited by: Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, S. L., Péan, C., Berger, S., Caud, N., Chen, Y., Goldfarb, L., Gomis, M. I., Huang, M., Leitzell, K., Lonnoy, E., Matthews, J. B. R., Maycock, T. K., Waterfield, T., Yelekçi, O., Yu, R., and Zhou, B., Cambridge University Press, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1017/9781009157896.007" ext-link-type="DOI">10.1017/9781009157896.007</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx11"><label>Caselli and Feyrer(2007)</label><mixed-citation>Caselli, F. and Feyrer, J.: The Marginal Product of Capital*, The Quarterly Journal of Economics, 122, 535–568, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1162/qjec.122.2.535" ext-link-type="DOI">10.1162/qjec.122.2.535</ext-link>, 2007.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx12"><label>Collins et al.(2015)Collins, Craig, Truesdale, Di Vittorio, Jones, Bond-Lamberty, Calvin, Edmonds, Kim, Thomson, and others</label><mixed-citation>Collins, W. D., Craig, A. P., Truesdale, J. E., Di Vittorio, A. V., Jones, A. D., Bond-Lamberty, B., Calvin, K. V., Edmonds, J. A., Kim, S. H., Thomson, A. M., Patel, P., Zhou, Y., Mao, J., Shi, X., Thornton, P. E., Chini, L. P., and Hurtt, G. C.: The integrated Earth system model version 1: formulation and functionality, Geosci. Model Dev., 8, 2203–2219, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/gmd-8-2203-2015" ext-link-type="DOI">10.5194/gmd-8-2203-2015</ext-link>, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx13"><label>Cruz and Rossi-Hansberg(2024)</label><mixed-citation>Cruz, J.-L. and Rossi-Hansberg, E.: The Economic Geography of Global Warming, The Review of Economic Studies, 91, 899–939, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1093/restud/rdad042" ext-link-type="DOI">10.1093/restud/rdad042</ext-link>, 2024.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx14"><label>Danabasoglu et al.(2020)Danabasoglu, Lamarque, Bacmeister, Bailey, DuVivier, Edwards, Emmons, Fasullo, Garcia, Gettelman, Hannay, Holland, Large, Lauritzen, Lawrence, Lenaerts, Lindsay, Lipscomb, Mills, Neale, Oleson, Otto-Bliesner, Phillips, Sacks, Tilmes, Kampenhout, Vertenstein, Bertini, Dennis, Deser, Fischer, Fox-Kemper, Kay, Kinnison, Kushner, Larson, Long, Mickelson, Moore, Nienhouse, Polvani, Rasch, and Strand</label><mixed-citation>Danabasoglu, G., Lamarque, J.-F., Bacmeister, J., Bailey, D. A., DuVivier, A. K., Edwards, J., Emmons, L. K., Fasullo, J., Garcia, R., Gettelman, A., Hannay, C., Holland, M. M., Large, W. G., Lauritzen, P. H., Lawrence, D. M., Lenaerts, J. T. M., Lindsay, K., Lipscomb, W. H., Mills, M. J., Neale, R., Oleson, K. W., Otto-Bliesner, B., Phillips, A. S., Sacks, W., Tilmes, S., Kampenhout, L., Vertenstein, M., Bertini, A., Dennis, J., Deser, C., Fischer, C., Fox-Kemper, B., Kay, J. E., Kinnison, D., Kushner, P. J., Larson, V. E., Long, M. C., Mickelson, S., Moore, J. K., Nienhouse, E., Polvani, L., Rasch, P. J., and Strand, W. G.: The Community Earth System Model Version 2 (CESM2), Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 12, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1029/2019ms001916" ext-link-type="DOI">10.1029/2019ms001916</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx15"><label>Dell et al.(2012)Dell, Jones, and Olken</label><mixed-citation>Dell, M., Jones, B. F., and Olken, B. A.: Temperature Shocks and Economic Growth: Evidence from the Last Half Century, American Economic Journal: Macroeconomics, 4, 66–95, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1257/mac.4.3.66" ext-link-type="DOI">10.1257/mac.4.3.66</ext-link>, 2012.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx16"><label>Dell et al.(2014)Dell, Jones, and Olken</label><mixed-citation>Dell, M., Jones, B. F., and Olken, B. A.: What Do We Learn from the Weather? The New Climate-Economy Literature, Journal of Economic Literature, 52, 740–798, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1257/jel.52.3.740" ext-link-type="DOI">10.1257/jel.52.3.740</ext-link>, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx17"><label>Desmet and Rossi-Hansberg(2015)</label><mixed-citation>Desmet, K. and Rossi-Hansberg, E.: On the spatial economic impact of global warming, Journal of Urban Economics, 88, 16–37, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jue.2015.04.004" ext-link-type="DOI">10.1016/j.jue.2015.04.004</ext-link>, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx18"><label>Di Vittorio et al.(2025)Di Vittorio, Sinha, Hao, Singh, Calvin, Shippert, Patel, and Bond-Lamberty</label><mixed-citation>Di Vittorio, A. V., Sinha, E., Hao, D., Singh, B., Calvin, K. V., Shippert, T., Patel, P., and Bond-Lamberty, B.: E3SM-GCAM: A Synchronously Coupled Human Component in the E3SM Earth System Model Enables Novel Human-Earth Feedback Research, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 17, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1029/2024MS004806" ext-link-type="DOI">10.1029/2024MS004806</ext-link>, 2025.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx19"><label>Dietz et al.(2021)Dietz, van der Ploeg, Rezai, and Venmans</label><mixed-citation>Dietz, S., van der Ploeg, F., Rezai, A., and Venmans, F.: Are Economists Getting Climate Dynamics Right and Does It Matter?, Journal of the Association of Environmental and Resource Economists, 8, 895–921, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1086/713977" ext-link-type="DOI">10.1086/713977</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx20"><label>Eyring et al.(2016)Eyring, Bony, Meehl, Senior, Stevens, Stouffer, and Taylor</label><mixed-citation>Eyring, V., Bony, S., Meehl, G. A., Senior, C. A., Stevens, B., Stouffer, R. J., and Taylor, K. E.: Overview of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) experimental design and organization, Geosci. Model Dev., 9, 1937–1958, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/gmd-9-1937-2016" ext-link-type="DOI">10.5194/gmd-9-1937-2016</ext-link>, 2016.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx21"><label>Forster et al.(2021)Forster, Storelvmo, Armour, Collins, Dufresne, Frame, Lunt, Mauritsen, Palmer, Watanabe, Wild, and Zhang</label><mixed-citation>Forster, P., Storelvmo, T., Armour, K., Collins, W., Dufresne, J.-L., Frame, D., Lunt, D., Mauritsen, T., Palmer, M., Watanabe, M., Wild, M., and Zhang, H.: The Earth’s energy budget, climate feedbacks, and climate sensitivity, in: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, edited by: Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, S. L., Péan, C., Berger, S., Caud, N., Chen, Y., Goldfarb, L., Gomis, M. I., Huang, M., Leitzell, K., Lonnoy, E., Matthews, J. B. R., Maycock, T. K., Waterfield, T., Yelekçi, O., Yu, R., and Zhou, B., Cambridge University Press, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1017/9781009157896.009" ext-link-type="DOI">10.1017/9781009157896.009</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx22"><label>Frame et al.(2020)Frame, Rosier, Noy, Harrington, Carey-Smith, Sparrow, Stone, and Dean</label><mixed-citation>Frame, D. J., Rosier, S. M., Noy, I., Harrington, L. J., Carey-Smith, T., Sparrow, S. N., Stone, D. A., and Dean, S. M.: Climate change attribution and the economic costs of extreme weather events: a study on damages from extreme rainfall and drought, Climatic Change, 162, 781–797, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10584-020-02729-y" ext-link-type="DOI">10.1007/s10584-020-02729-y</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx23"><label>Fried(2022)</label><mixed-citation>Fried, S.: Seawalls and Stilts: A Quantitative Macro Study of Climate Adaptation, The Review of Economic Studies, 89, 3303–3344, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1093/restud/rdab099" ext-link-type="DOI">10.1093/restud/rdab099</ext-link>, 2022.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx24"><label>Goodess et al.(2003)Goodess, Hanson, Hulme, and Osborn</label><mixed-citation>Goodess, C. M., Hanson, C., Hulme, M., and Osborn, T. J.: Representing Climate and Extreme Weather Events in Integrated Assessment Models: A Review of Existing Methods and Options for Development, Integrated Assessment, 4, 145–171, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1076/iaij.4.3.145.23772" ext-link-type="DOI">10.1076/iaij.4.3.145.23772</ext-link>, 2003.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx25"><label>Harremoës and Turner(2001)</label><mixed-citation>Harremoës, P. and Turner, R.: Methods for integrated assessment, Regional Environmental Change, 2, 57–65, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/s101130100027" ext-link-type="DOI">10.1007/s101130100027</ext-link>, 2001.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx26"><label>Howard and Sterner(2017)</label><mixed-citation>Howard, P. H. and Sterner, T.: Few and Not So Far Between: A Meta-analysis of Climate Damage Estimates, Environmental and Resource Economics, 68, 197–225, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10640-017-0166-z" ext-link-type="DOI">10.1007/s10640-017-0166-z</ext-link>, 2017.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx27"><label>Hsiang et al.(2017)Hsiang, Kopp, Jina, Rising, Delgado, Mohan, Rasmussen, Muir-Wood, Wilson, Oppenheimer, and others</label><mixed-citation>Hsiang, S., Kopp, R., Jina, A., Rising, J., Delgado, M., Mohan, S., Rasmussen, D. J., Muir-Wood, R., Wilson, P., Oppenheimer, M., Larsen, K.,  and Houser, T.: Estimating economic damage from climate change in the United States, Science, 356, 1362–1369, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1126/science.aal4369" ext-link-type="DOI">10.1126/science.aal4369</ext-link>, 2017.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx28"><label>Keen et al.(2021)Keen, Lenton, Godin, Yilmaz, Grasselli, and Garrett</label><mixed-citation>Keen, S., Lenton, T. M., Godin, A., Yilmaz, D., Grasselli, M., and Garrett, T. J.: Economists' erroneous estimates of damages from climate change, arXiv [econ, q-fin], <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.48550/arXiv.2108.07847" ext-link-type="DOI">10.48550/arXiv.2108.07847</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx29"><label>Kikstra et al.(2021)Kikstra, Waidelich, Rising, Yumashev, Hope, and Brierley</label><mixed-citation>Kikstra, J., Waidelich, P., Rising, J., Yumashev, D., Hope, C., and Brierley, C.: The social cost of carbon dioxide under climate-economy feedbacks and temperature variability, Environ. Res. Lett., <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac1d0b" ext-link-type="DOI">10.1088/1748-9326/ac1d0b</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx30"><label>Kirkevåg et al.(2018)Kirkevåg, Grini, Olivié, Seland, Alterskjær, Hummel, Karset, Lewinschal, Liu, Makkonen, Bethke, Griesfeller, Schulz, and Iversen</label><mixed-citation>Kirkevåg, A., Grini, A., Olivié, D., Seland, Ø., Alterskjær, K., Hummel, M., Karset, I. H. H., Lewinschal, A., Liu, X., Makkonen, R., Bethke, I., Griesfeller, J., Schulz, M., and Iversen, T.: A production-tagged aerosol module for Earth system models, OsloAero5.3 – extensions and updates for CAM5.3-Oslo, Geosci. Model Dev., 11, 3945–3982, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/gmd-11-3945-2018" ext-link-type="DOI">10.5194/gmd-11-3945-2018</ext-link>, 2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx31"><label>Kotlikoff et al.(2024)Kotlikoff, Kubler, Polbin, and Scheidegger</label><mixed-citation>Kotlikoff, L., Kubler, F., Polbin, A., and Scheidegger, S.: Can today's and tomorrow's world uniformly gain from carbon taxation?, European Economic Review, 168, 104819, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.euroecorev.2024.104819" ext-link-type="DOI">10.1016/j.euroecorev.2024.104819</ext-link>, 2024.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx32"><label>Kotz et al.(2021)Kotz, Wenz, Stechemesser, Kalkuhl, and Levermann</label><mixed-citation>Kotz, M., Wenz, L., Stechemesser, A., Kalkuhl, M., and Levermann, A.: Day-to-day temperature variability reduces economic growth, Nature Climate Change, 11, 319–325, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/s41558-020-00985-5" ext-link-type="DOI">10.1038/s41558-020-00985-5</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx33"><label>Kotz et al.(2024)Kotz, Levermann, and Wenz</label><mixed-citation>Kotz, M., Levermann, A., and Wenz, L.: The economic commitment of climate change, Nature, 628, 551–557, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/s41586-024-07219-0" ext-link-type="DOI">10.1038/s41586-024-07219-0</ext-link>, 2024.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx34"><label>Kriegler et al.(2014)Kriegler, Edmonds, Hallegatte, Ebi, Kram, Riahi, Winkler, and van Vuuren</label><mixed-citation>Kriegler, E., Edmonds, J., Hallegatte, S., Ebi, K. L., Kram, T., Riahi, K., Winkler, H., and van Vuuren, D. P.: A new scenario framework for climate change research: the concept of shared climate policy assumptions, Climatic Change, 122, 401–414, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10584-013-0971-5" ext-link-type="DOI">10.1007/s10584-013-0971-5</ext-link>, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx35"><label>Krusell and Smith(2022)</label><mixed-citation>Krusell, P. and Smith Jr., A. A.: Climate change around the world, Working Paper 30338, National Bureau of Economic Research, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.3386/w30338" ext-link-type="DOI">10.3386/w30338</ext-link>, 2022.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx36"><label>Kubler(2023)</label><mixed-citation>Kubler, F.: International Welfare Gains from Sharing Climate-Risk, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.2139/ssrn.4561236" ext-link-type="DOI">10.2139/ssrn.4561236</ext-link>, 2023.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx37"><label>Lawrence et al.(2019)Lawrence, Fisher, Koven, Oleson, Swenson, Bonan, Collier, Ghimire, van Kampenhout, Kennedy, Kluzek, Lawrence, Li, Li, Lombardozzi, Riley, Sacks, Shi, Vertenstein, Wieder, Xu, Ali, Badger, Bisht, van den Broeke, Brunke, Burns, Buzan, Clark, Craig, Dahlin, Drewniak, Fisher, Flanner, Fox, Gentine, Hoffman, Keppel-Aleks, Knox, Kumar, Lenaerts, Leung, Lipscomb, Lu, Pandey, Pelletier, Perket, Randerson, Ricciuto, Sanderson, Slater, Subin, Tang, Thomas, Val Martin, and Zeng</label><mixed-citation>Lawrence, D. M., Fisher, R. A., Koven, C. D., Oleson, K. W., Swenson, S. C., Bonan, G., Collier, N., Ghimire, B., van Kampenhout, L., Kennedy, D., Kluzek, E., Lawrence, P. J., Li, F., Li, H., Lombardozzi, D., Riley, W. J., Sacks, W. J., Shi, M., Vertenstein, M., Wieder, W. R., Xu, C., Ali, A. A., Badger, A. M., Bisht, G., van den Broeke, M., Brunke, M. A., Burns, S. P., Buzan, J., Clark, M., Craig, A., Dahlin, K., Drewniak, B., Fisher, J. B., Flanner, M., Fox, A. M., Gentine, P., Hoffman, F., Keppel-Aleks, G., Knox, R., Kumar, S., Lenaerts, J., Leung, L. R., Lipscomb, W. H., Lu, Y., Pandey, A., Pelletier, J. D., Perket, J., Randerson, J. T., Ricciuto, D. M., Sanderson, B. M., Slater, A., Subin, Z. M., Tang, J., Thomas, R. Q., Val Martin, M., and Zeng, X.: The Community Land Model Version 5: Description of New Features, Benchmarking, and Impact of Forcing Uncertainty, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 11, 4245–4287, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1029/2018MS001583" ext-link-type="DOI">10.1029/2018MS001583</ext-link>, 2019.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx38"><label>Leduc et al.(2016)Leduc, Matthews, and de Elía</label><mixed-citation>Leduc, M., Matthews, H. D., and de Elía, R.: Regional estimates of the transient climate response to cumulative CO2 emissions, Nature Climate Change, 6, 474–478, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/nclimate2913" ext-link-type="DOI">10.1038/nclimate2913</ext-link>, 2016.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx39"><label>Matthews et al.(2009)Matthews, Gillett, Stott, and Zickfeld</label><mixed-citation>Matthews, H. D., Gillett, N. P., Stott, P. A., and Zickfeld, K.: The proportionality of global warming to cumulative carbon emissions, Nature, 459, 829–832, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/nature08047" ext-link-type="DOI">10.1038/nature08047</ext-link>, 2009.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx40"><label>Meredith et al.(2019)Meredith, Sommerkorn, Cassotta, Derksen, Ekaykin, Hollowed, Kofinas, Mackintosh, Melbourne-Thomas, Muelbert, Ottersen, Pritchard, and Schuur</label><mixed-citation>Meredith, M., Sommerkorn, M., Cassotta, S., Derksen, C., Ekaykin, A., Hollowed, A., Kofinas, G., Mackintosh, A., Melbourne-Thomas, J., Muelbert, M., Ottersen, G., Pritchard, H., and Schuur, E.: Polar regions, in: IPCC special report on the ocean and cryosphere in a changing climate, edited by: Pörtner, H.-O., Roberts, D., Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Tignor, M., Poloczanska, E., Mintenbeck, K., Alegría, A., Nicolai, M., Okem, A., Petzold, J., Rama, B., and Weyer, N., Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 203–320, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1017/9781009157964.005" ext-link-type="DOI">10.1017/9781009157964.005</ext-link>, 2019.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx41"><label>Moore et al.(2018)Moore, Rising, Lollo, Springer, Vasquez, Dolginow, Hope, and Anthoff</label><mixed-citation>Moore, F. C., Rising, J., Lollo, N., Springer, C., Vasquez, V., Dolginow, A., Hope, C., and Anthoff, D.: Mimi-PAGE, an open-source implementation of the PAGE09 integrated assessment model, Scientific Data, 5, 180187, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/sdata.2018.187" ext-link-type="DOI">10.1038/sdata.2018.187</ext-link>, 2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx42"><label>Moss et al.(2010)Moss, Edmonds, Hibbard, Manning, Rose, Van Vuuren, Carter, Emori, Kainuma, Kram, and others</label><mixed-citation>Moss, R. H., Edmonds, J.A., Hibbard, K. A., Manning, M. R., Rose, S. K., van Vuuren, D. P., Carter, T. R., Emori, S., Kainuma, M., Kram, T., Meehl, G. A., Mitchell, J. F. B., Nakicenovic, N., Riahi, K., Smith, S. J., Stouffer, R. J., Thomson, A. M., Weyant, J. P., and Wilbanks, T. J.: The next generation of scenarios for climate change research and assessment, Nature, 463, 747, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/nature08823" ext-link-type="DOI">10.1038/nature08823</ext-link>, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx43"><label>Nordhaus(1991)</label><mixed-citation> Nordhaus, W. D.: A Sketch of the Economics of the Greenhouse Effect, The American Economic Review, 81, 146–150, 1991.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx44"><label>Nordhaus(1992)</label><mixed-citation>Nordhaus, W. D.: An optimal transition path for controlling greenhouse gases, Science, 258, 1315–1319, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1126/science.258.5086.1315" ext-link-type="DOI">10.1126/science.258.5086.1315</ext-link>, 1992.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx45"><label>Nordhaus(2010)</label><mixed-citation>Nordhaus, W. D.: Economic aspects of global warming in a post-Copenhagen environment, Proceedings of the National Academy of Sciences, 107, 11721–11726, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1073/pnas.1005985107" ext-link-type="DOI">10.1073/pnas.1005985107</ext-link>, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx46"><label>Nordhaus et al.(2006)Nordhaus, Azam, Corderi, Hood, Victor, Mohammed, Miltner, and Weiss</label><mixed-citation>Nordhaus, W. D., Azam, Q., Corderi, D., Hood, K., Victor, N. M., Mohammed, M., Miltner, A., and Weiss, J.: The G-Econ database on gridded output: methods and data, Yale University, New Haven, 6,  <uri>https://gecon.yale.edu/sites/default/files/files/gecon_data_20051206_1.pdf</uri> (last access: 2 February 2026), 2006.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx47"><label>NorESM Climate Modeling Consortium(2025)</label><mixed-citation>NorESM Climate Modeling Consortium: NorESM2 inputdata used by NorESM2-DIAM, Zenodo [data set], <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17865023" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.17865023</ext-link>, 2025.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx48"><label>O'Neill et al.(2017)O'Neill, Kriegler, Ebi, Kemp-Benedict, Riahi, Rothman, van Ruijven, van Vuuren, Birkmann, Kok, and others</label><mixed-citation>O'Neill, B. C., Kriegler, E., Ebi, K. L., Kemp-Benedict, E., Riahi, K., Rothman, D. S., van Ruijven, B. J., van Vuuren, D. P., Birkmann, J., Kok, K., Levy, M., and Solecki, W.: The roads ahead: Narratives for shared socioeconomic pathways describing world futures in the 21st century, Global Environmental Change, 42, 169–180, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2015.01.004" ext-link-type="DOI">10.1016/j.gloenvcha.2015.01.004</ext-link>, 2017.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx49"><label>Rennert et al.(2022)Rennert, Errickson, Prest, Rennels, Newell, Pizer, Kingdon, Wingenroth, Cooke, Parthum, Smith, Cromar, Diaz, Moore, Müller, Plevin, Raftery, Ševčíková, Sheets, Stock, Tan, Watson, Wong, and Anthoff</label><mixed-citation>Rennert, K., Errickson, F., Prest, B. C., Rennels, L., Newell, R. G., Pizer, W., Kingdon, C., Wingenroth, J., Cooke, R., Parthum, B., Smith, D., Cromar, K., Diaz, D., Moore, F. C., Müller, U. K., Plevin, R. J., Raftery, A. E., Ševčíková, H., Sheets, H., Stock, J. H., Tan, T., Watson, M., Wong, T. E., and Anthoff, D.: Comprehensive Evidence Implies a Higher Social Cost of <inline-formula><mml:math id="M666" display="inline"><mml:mrow class="chem"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">CO</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, Nature, 1–3, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/s41586-022-05224-9" ext-link-type="DOI">10.1038/s41586-022-05224-9</ext-link>, 2022.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx50"><label>Riahi et al.(2017)Riahi, Van Vuuren, Kriegler, Edmonds, O'neill, Fujimori, Bauer, Calvin, Dellink, Fricko, and others</label><mixed-citation>Riahi, K., Van Vuuren, D. P., Kriegler, E., Edmonds, J., O’neill, B. C., Fujimori, S., Bauer, N., Calvin, K., Dellink, R., Fricko, O., Lutz, W., Popp, A., Cuaresma, J. C., KC, S., Leimbach, M., Jiang, L., Kram, T., Rao, S., Emmerling, J., Ebi, K., Hasegawa, T., Havlik, P., Humpenöder, F., Da Silva, L. A., Smith, S., Stehfest, E., Bosetti, V., Eom, J., Gernaat, D., Masui, T., Rogelj, J., Strefler, J., Drouet, L., Krey, V., Luderer,G., Harmsen, M., Takahashi, K., Baumstark, L., Doelman, J. C., Kainuma, M., Klimont, Z., Marangoni, G., Lotze-Campen, H., Obersteinera, M., Tabeau, A., and Tavoni, M.: The shared socioeconomic pathways and their energy, land use, and greenhouse gas emissions implications: an overview, Global Environmental Change, 42, 153–168, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2016.05.009" ext-link-type="DOI">10.1016/j.gloenvcha.2016.05.009</ext-link>, 2017.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx51"><label>Ritchie and Rosado(2020)</label><mixed-citation>Ritchie, H. and Rosado, P.: Energy mix, Our World in Data, <uri>https://ourworldindata.org/energy-mix</uri> (last access: 10 February 2026), 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx52"><label>Rudik et al.(2021)Rudik, Lyn, Tan, and Ortiz-Bobea</label><mixed-citation>Rudik, I., Lyn, G., Tan, W., and Ortiz-Bobea, A.: The Economic Effects of Climate Change in Dynamic Spatial Equilibrium, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.31235/osf.io/usghb" ext-link-type="DOI">10.31235/osf.io/usghb</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx53"><label>Schneider(1997)</label><mixed-citation>Schneider, S. H.: Integrated assessment modeling of global climate change: Transparent rational tool for policy making or opaque screen hiding value-laden assumptions?, Environmental Modeling and Assessment, 2, 229–249, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1023/a:1019090117643" ext-link-type="DOI">10.1023/a:1019090117643</ext-link>, 1997.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx54"><label>Schwinger et al.(2016)Schwinger, Goris, Tjiputra, Kriest, Bentsen, Bethke, Ilicak, Assmann, and Heinze</label><mixed-citation>Schwinger, J., Goris, N., Tjiputra, J. F., Kriest, I., Bentsen, M., Bethke, I., Ilicak, M., Assmann, K. M., and Heinze, C.: Evaluation of NorESM-OC (versions 1 and 1.2), the ocean carbon-cycle stand-alone configuration of the Norwegian Earth System Model (NorESM1), Geosci. Model Dev., 9, 2589–2622, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/gmd-9-2589-2016" ext-link-type="DOI">10.5194/gmd-9-2589-2016</ext-link>, 2016.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx55"><label>Seland et al.(2020)Seland, Bentsen, Olivié, Toniazzo, Gjermundsen, Graff, Debernard, Gupta, He, Kirkevåg, Schwinger, Tjiputra, Aas, Bethke, Fan, Griesfeller, Grini, Guo, Ilicak, Karset, Landgren, Liakka, Moseid, Nummelin, Spensberger, Tang, Zhang, Heinze, Iversen, and Schulz</label><mixed-citation>Seland, Ø., Bentsen, M., Olivié, D., Toniazzo, T., Gjermundsen, A., Graff, L. S., Debernard, J. B., Gupta, A. K., He, Y.-C., Kirkevåg, A., Schwinger, J., Tjiputra, J., Aas, K. S., Bethke, I., Fan, Y., Griesfeller, J., Grini, A., Guo, C., Ilicak, M., Karset, I. H. H., Landgren, O., Liakka, J., Moseid, K. O., Nummelin, A., Spensberger, C., Tang, H., Zhang, Z., Heinze, C., Iversen, T., and Schulz, M.: Overview of the Norwegian Earth System Model (NorESM2) and key climate response of CMIP6 DECK, historical, and scenario simulations, Geosci. Model Dev., 13, 6165–6200, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/gmd-13-6165-2020" ext-link-type="DOI">10.5194/gmd-13-6165-2020</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx56"><label>Seland et al.(2025)Seland, Bentsen, Olivié, Toniazzo, Gjermundsen, Graff, Debernard, Gupta, He, Kirkevåg, Schwinger, Tjiputra, Aas, Bethke, Fan, Gao, Griesfeller, Grini, Guo, and others</label><mixed-citation>Seland, Ø., Bentsen, M., Olivié, D., Toniazzo, T., Gjermundsen, A., Graff, L. S., Debernard, J. B., Gupta, A. K., He, Y., Kirkevåg, A., Schwinger, J., Tjiputra, J., Aas, K. S., Bethke, I., Fan, Y., Gao, S., Griesfeller, J., Grini, A., Guo, C., Ilicak, M., Karset, I. H. H., Landgren, O., Liakka, J., Moree, A., Moseid, K., Nummelin, A., Spensberger, C., Tang, H., Zhang, Z., Heinze, C., Iversen, T., Schulz, M., Vertenstein, M., Goldhaber, S.,  and Debolskiy, M.: NorESM2 source code as used for CMIP6 simulations (includes additional experimental setups, extended model documentation, corrections in atmosphere diagnostics, additional capabilities in BLOM/iHAMOCC, and technical modifications), Zenodo [code], <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17865358" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.17865358</ext-link>, 2025.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx57"><label>Taylor et al.(2012)Taylor, Stouffer, and Meehl</label><mixed-citation>Taylor, K. E., Stouffer, R. J., and Meehl, G. A.: An overview of CMIP5 and the experiment design, Bulletin of the American Meteorological Society, 93, 485–498, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00094.1" ext-link-type="DOI">10.1175/BAMS-D-11-00094.1</ext-link>, 2012.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx58"><label>The NorESM developers group(2020)</label><mixed-citation>The NorESM developers group: Welcome to the NorESM2 User's Guide! – NorESM documentation, <uri>https://noresm-docs.readthedocs.io/en/latest/</uri> (last access: 2 February 2026), 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx59"><label>Thornton et al.(2017)Thornton, Calvin, Jones, Di Vittorio, Bond-Lamberty, Chini, Shi, Mao, Collins, Edmonds, Thomson, Truesdale, Craig, Branstetter, and Hurtt</label><mixed-citation>Thornton, P. E., Calvin, K., Jones, A. D., Di Vittorio, A. V., Bond-Lamberty, B., Chini, L., Shi, X., Mao, J., Collins, W. D., Edmonds, J., Thomson, A., Truesdale, J., Craig, A., Branstetter, M. L., and Hurtt, G.: Biospheric feedback effects in a synchronously coupled model of human and Earth systems, Nature Climate Change, 7, 496–500, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/nclimate3310" ext-link-type="DOI">10.1038/nclimate3310</ext-link>, 2017.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx60"><label>Tjiputra et al.(2020)Tjiputra, Schwinger, Bentsen, Morée, Gao, Bethke, Heinze, Goris, Gupta, He, Olivié, Seland, and Schulz</label><mixed-citation>Tjiputra, J. F., Schwinger, J., Bentsen, M., Morée, A. L., Gao, S., Bethke, I., Heinze, C., Goris, N., Gupta, A., He, Y.-C., Olivié, D., Seland, Ø., and Schulz, M.: Ocean biogeochemistry in the Norwegian Earth System Model version 2 (NorESM2), Geosci. Model Dev., 13, 2393–2431, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/gmd-13-2393-2020" ext-link-type="DOI">10.5194/gmd-13-2393-2020</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx61"><label>Toniazzo et al.(2020)Toniazzo, Bentsen, Craig, Eaton, Edwards, Goldhaber, Jablonowski, and Lauritzen</label><mixed-citation>Toniazzo, T., Bentsen, M., Craig, C., Eaton, B. E., Edwards, J., Goldhaber, S., Jablonowski, C., and Lauritzen, P. H.: Enforcing conservation of axial angular momentum in the atmospheric general circulation model CAM6, Geosci. Model Dev., 13, 685–705, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/gmd-13-685-2020" ext-link-type="DOI">10.5194/gmd-13-685-2020</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx62"><label>United Nations(2024)</label><mixed-citation>United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division: World population prospects 2024, online edition, <uri>https://population.un.org/wpp/</uri> (last access: 13 August 2025), 2024.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx63"><label>van Vuuren et al.(2011)van Vuuren, Lowe, Stehfest, Gohar, Hof, Hope, Warren, Meinshausen, and Plattner</label><mixed-citation>van Vuuren, D. P., Lowe, J., Stehfest, E., Gohar, L., Hof, A. F., Hope, C., Warren, R., Meinshausen, M., and Plattner, G.-K.: How well do integrated assessment models simulate climate change?, Climatic Change, 104, 255–285, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10584-009-9764-2" ext-link-type="DOI">10.1007/s10584-009-9764-2</ext-link>, 2011.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx64"><label>van Vuuren et al.(2012)van Vuuren, Bayer, Chuwah, Ganzeveld, Hazeleger, van den Hurk, Van Noije, O'Neill, and Strengers</label><mixed-citation>van Vuuren, D. P., Bayer, L. B., Chuwah, C., Ganzeveld, L., Hazeleger, W., van den Hurk, B., Van Noije, T., O'Neill, B., and Strengers, B. J.: A comprehensive view on climate change: coupling of earth system and integrated assessment models, Environmental Research Letters, 7, 024012, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/2/024012" ext-link-type="DOI">10.1088/1748-9326/7/2/024012</ext-link>, 2012.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx65"><label>van Vuuren et al.(2014)van Vuuren, Kriegler, O'Neill, Ebi, Riahi, Carter, Edmonds, Hallegatte, Kram, Mathur, and others</label><mixed-citation>van Vuuren, D. P., Kriegler, E., O’Neill, B. C., Ebi, K. L., Riahi, K., Carter, T. R., Edmonds, J., Hallegatte, S., Kram, T., Mathur, R., and Winkler, H.: A new scenario framework for climate change research: scenario matrix architecture, Climatic Change, 122, 373–386, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10584-013-0906-1" ext-link-type="DOI">10.1007/s10584-013-0906-1</ext-link>, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx66"><label>Waidelich et al.(2024)Waidelich, Batibeniz, Rising, Kikstra, and Seneviratne</label><mixed-citation>Waidelich, P., Batibeniz, F., Rising, J., Kikstra, J. S., and Seneviratne, S. I.: Climate damage projections beyond annual temperature, Nature Climate Change, 1–8, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/s41558-024-01990-8" ext-link-type="DOI">10.1038/s41558-024-01990-8</ext-link>, 2024.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx67"><label>Weyant(2017)</label><mixed-citation>Weyant, J.: Some Contributions of Integrated Assessment Models of Global Climate Change, Review of Environmental Economics and Policy, 11, 115–137, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1093/reep/rew018" ext-link-type="DOI">10.1093/reep/rew018</ext-link>, 2017.</mixed-citation></ref>

  </ref-list></back>
    <!--<article-title-html>NorESM2–DIAM: a coupled model for investigating global and regional climate-economy interactions</article-title-html>
<abstract-html/>
<ref-html id="bib1.bib1"><label>Barrage and Nordhaus(2024)</label><mixed-citation>
      
Barrage, L. and Nordhaus, W.:
Policies, projections, and the social cost of carbon: Results from the DICE-2023 model, Proceedings of the National Academy of Sciences, 121, e2312030121, <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.2312030121" target="_blank">https://doi.org/10.1073/pnas.2312030121</a>, 2024.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib2"><label>Bilal and Rossi-Hansberg(2023)</label><mixed-citation>
      
Bilal, A. and Rossi-Hansberg, E.:
Anticipating Climate Change Across the United States, <a href="https://doi.org/10.3386/w31323" target="_blank">https://doi.org/10.3386/w31323</a>, 2023.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib3"><label>Bjordal(2025)</label><mixed-citation>
      
Bjordal, J.:
NorESM2 restart files to be used for NorESM2-DIAM, Zenodo [data set], <a href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17856602" target="_blank">https://doi.org/10.5281/zenodo.17856602</a>, 2025.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib4"><label>Bjordal et al.(2022)Bjordal, Storelvmo, and Anthony A. Smith</label><mixed-citation>
      
Bjordal, J., Storelvmo, T., and  Smith Jr., A. A.:
Quantifying uncertainty about global and regional economic impacts of climate change, Environmental Research Letters, <a href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac8ab1" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac8ab1</a>, 2022.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib5"><label>Bjordal et al.(2025)Bjordal, Cornec, and Smith</label><mixed-citation>
      
Bjordal, J., Cornec, H., and Smith Jr., A. A.:
NorESM2-DIAM, Zenodo [code], <a href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17986166" target="_blank">https://doi.org/10.5281/zenodo.17986166</a>, 2025.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib6"><label>Brock et al.(2014)Brock, Engström, and Xepapadeas</label><mixed-citation>
      
Brock, W., Engström, G., and Xepapadeas, A.:
Spatial climate-economic models in the design of optimal climate policies across locations, European Economic Review, 69, 78–103, <a href="https://doi.org/10.1016/j.euroecorev.2013.02.008" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.euroecorev.2013.02.008</a>, 2014.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib7"><label>Burke et al.(2015)Burke, Hsiang, and Miguel</label><mixed-citation>
      
Burke, M., Hsiang, S. M., and Miguel, E.:
Global non-linear effect of temperature on economic production, Nature, 527, 235, <a href="https://doi.org/10.1038/nature15725" target="_blank">https://doi.org/10.1038/nature15725</a>, 2015.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib8"><label>Callahan and Mankin(2022)</label><mixed-citation>
      
Callahan, C. W. and Mankin, J. S.:
Globally unequal effect of extreme heat on economic growth, Science Advances, 8, <a href="https://doi.org/10.1126/sciadv.add3726" target="_blank">https://doi.org/10.1126/sciadv.add3726</a>, 2022.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib9"><label>Calvin and Bond-Lamberty(2018)</label><mixed-citation>
      
Calvin, K. and Bond-Lamberty, B.:
Integrated human-earth system modeling–state of the science and future directions, Environmental Research Letters, 13, 063006, <a href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/aac642" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1748-9326/aac642</a>, 2018.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib10"><label>Canadell et al.(2021)Canadell, Scheel Monteiro, Costa, Cotrim da Cunha, Cox, Eliseev, Henson, Ishii, Jaccard, Koven, Lohila, Patra, Piao, Rogelj, Syampungani, Zaehle, and Zickfeld</label><mixed-citation>
      
Canadell, J. G., Scheel Monteiro, P., Costa, M. H., Cotrim da Cunha, L., Cox, P. M., Eliseev, A. V., Henson, S., Ishii, M., Jaccard, S., Koven, C., Lohila, A., Patra, P. K., Piao, S., Rogelj, J., Syampungani, S., Zaehle, S., and Zickfeld, K.:
Global carbon and other biogeochemical cycles and feedbacks, in: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, edited by: Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, S. L., Péan, C., Berger, S., Caud, N., Chen, Y., Goldfarb, L., Gomis, M. I., Huang, M., Leitzell, K., Lonnoy, E., Matthews, J. B. R., Maycock, T. K., Waterfield, T., Yelekçi, O., Yu, R., and Zhou, B., Cambridge University Press, <a href="https://doi.org/10.1017/9781009157896.007" target="_blank">https://doi.org/10.1017/9781009157896.007</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib11"><label>Caselli and Feyrer(2007)</label><mixed-citation>
      
Caselli, F. and Feyrer, J.:
The Marginal Product of Capital*, The Quarterly Journal of Economics, 122, 535–568, <a href="https://doi.org/10.1162/qjec.122.2.535" target="_blank">https://doi.org/10.1162/qjec.122.2.535</a>, 2007.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib12"><label>Collins et al.(2015)Collins, Craig, Truesdale, Di Vittorio, Jones, Bond-Lamberty, Calvin, Edmonds, Kim, Thomson, and others</label><mixed-citation>
      
Collins, W. D., Craig, A. P., Truesdale, J. E., Di Vittorio, A. V., Jones, A. D., Bond-Lamberty, B., Calvin, K. V., Edmonds, J. A., Kim, S. H., Thomson, A. M., Patel, P., Zhou, Y., Mao, J., Shi, X., Thornton, P. E., Chini, L. P., and Hurtt, G. C.:
The integrated Earth system model version 1: formulation and functionality, Geosci. Model Dev., 8, 2203–2219, <a href="https://doi.org/10.5194/gmd-8-2203-2015" target="_blank">https://doi.org/10.5194/gmd-8-2203-2015</a>, 2015.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib13"><label>Cruz and Rossi-Hansberg(2024)</label><mixed-citation>
      
Cruz, J.-L. and Rossi-Hansberg, E.:
The Economic Geography of Global Warming, The Review of Economic Studies, 91, 899–939, <a href="https://doi.org/10.1093/restud/rdad042" target="_blank">https://doi.org/10.1093/restud/rdad042</a>, 2024.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib14"><label>Danabasoglu et al.(2020)Danabasoglu, Lamarque, Bacmeister, Bailey, DuVivier, Edwards, Emmons, Fasullo, Garcia, Gettelman, Hannay, Holland, Large, Lauritzen, Lawrence, Lenaerts, Lindsay, Lipscomb, Mills, Neale, Oleson, Otto-Bliesner, Phillips, Sacks, Tilmes, Kampenhout, Vertenstein, Bertini, Dennis, Deser, Fischer, Fox-Kemper, Kay, Kinnison, Kushner, Larson, Long, Mickelson, Moore, Nienhouse, Polvani, Rasch, and Strand</label><mixed-citation>
      
Danabasoglu, G., Lamarque, J.-F., Bacmeister, J., Bailey, D. A., DuVivier, A. K., Edwards, J., Emmons, L. K., Fasullo, J., Garcia, R., Gettelman, A., Hannay, C., Holland, M. M., Large, W. G., Lauritzen, P. H., Lawrence, D. M., Lenaerts, J. T. M., Lindsay, K., Lipscomb, W. H., Mills, M. J., Neale, R., Oleson, K. W., Otto-Bliesner, B., Phillips, A. S., Sacks, W., Tilmes, S., Kampenhout, L., Vertenstein, M., Bertini, A., Dennis, J., Deser, C., Fischer, C., Fox-Kemper, B., Kay, J. E., Kinnison, D., Kushner, P. J., Larson, V. E., Long, M. C., Mickelson, S., Moore, J. K., Nienhouse, E., Polvani, L., Rasch, P. J., and Strand, W. G.:
The Community Earth System Model Version 2 (CESM2), Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 12, <a href="https://doi.org/10.1029/2019ms001916" target="_blank">https://doi.org/10.1029/2019ms001916</a>, 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib15"><label>Dell et al.(2012)Dell, Jones, and Olken</label><mixed-citation>
      
Dell, M., Jones, B. F., and Olken, B. A.:
Temperature Shocks and Economic Growth: Evidence from the Last Half Century, American Economic Journal: Macroeconomics, 4, 66–95, <a href="https://doi.org/10.1257/mac.4.3.66" target="_blank">https://doi.org/10.1257/mac.4.3.66</a>, 2012.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib16"><label>Dell et al.(2014)Dell, Jones, and Olken</label><mixed-citation>
      
Dell, M., Jones, B. F., and Olken, B. A.:
What Do We Learn from the Weather? The New Climate-Economy Literature, Journal of Economic Literature, 52, 740–798, <a href="https://doi.org/10.1257/jel.52.3.740" target="_blank">https://doi.org/10.1257/jel.52.3.740</a>, 2014.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib17"><label>Desmet and Rossi-Hansberg(2015)</label><mixed-citation>
      
Desmet, K. and Rossi-Hansberg, E.:
On the spatial economic impact of global warming, Journal of Urban Economics, 88, 16–37, <a href="https://doi.org/10.1016/j.jue.2015.04.004" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.jue.2015.04.004</a>, 2015.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib18"><label>Di Vittorio et al.(2025)Di Vittorio, Sinha, Hao, Singh, Calvin, Shippert, Patel, and Bond-Lamberty</label><mixed-citation>
      
Di Vittorio, A. V., Sinha, E., Hao, D., Singh, B., Calvin, K. V., Shippert, T., Patel, P., and Bond-Lamberty, B.:
E3SM-GCAM: A Synchronously Coupled Human Component in the E3SM Earth System Model Enables Novel Human-Earth Feedback Research, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 17, <a href="https://doi.org/10.1029/2024MS004806" target="_blank">https://doi.org/10.1029/2024MS004806</a>, 2025.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib19"><label>Dietz et al.(2021)Dietz, van der Ploeg, Rezai, and Venmans</label><mixed-citation>
      
Dietz, S., van der Ploeg, F., Rezai, A., and Venmans, F.:
Are Economists Getting Climate Dynamics Right and Does It Matter?, Journal of the Association of Environmental and Resource Economists, 8, 895–921, <a href="https://doi.org/10.1086/713977" target="_blank">https://doi.org/10.1086/713977</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib20"><label>Eyring et al.(2016)Eyring, Bony, Meehl, Senior, Stevens, Stouffer, and Taylor</label><mixed-citation>
      
Eyring, V., Bony, S., Meehl, G. A., Senior, C. A., Stevens, B., Stouffer, R. J., and Taylor, K. E.:
Overview of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) experimental design and organization, Geosci. Model Dev., 9, 1937–1958, <a href="https://doi.org/10.5194/gmd-9-1937-2016" target="_blank">https://doi.org/10.5194/gmd-9-1937-2016</a>, 2016.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib21"><label>Forster et al.(2021)Forster, Storelvmo, Armour, Collins, Dufresne, Frame, Lunt, Mauritsen, Palmer, Watanabe, Wild, and Zhang</label><mixed-citation>
      
Forster, P., Storelvmo, T., Armour, K., Collins, W., Dufresne, J.-L., Frame, D., Lunt, D., Mauritsen, T., Palmer, M., Watanabe, M., Wild, M., and Zhang, H.: The Earth’s energy budget, climate feedbacks, and climate sensitivity, in: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, edited by: Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, S. L., Péan, C., Berger, S., Caud, N., Chen, Y., Goldfarb, L., Gomis, M. I., Huang, M., Leitzell, K., Lonnoy, E., Matthews, J. B. R., Maycock, T. K., Waterfield, T., Yelekçi, O., Yu, R., and Zhou, B., Cambridge University Press, <a href="https://doi.org/10.1017/9781009157896.009" target="_blank">https://doi.org/10.1017/9781009157896.009</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib22"><label>Frame et al.(2020)Frame, Rosier, Noy, Harrington, Carey-Smith, Sparrow, Stone, and Dean</label><mixed-citation>
      
Frame, D. J., Rosier, S. M., Noy, I., Harrington, L. J., Carey-Smith, T., Sparrow, S. N., Stone, D. A., and Dean, S. M.:
Climate change attribution and the economic costs of extreme weather events: a study on damages from extreme rainfall and drought, Climatic Change, 162, 781–797, <a href="https://doi.org/10.1007/s10584-020-02729-y" target="_blank">https://doi.org/10.1007/s10584-020-02729-y</a>, 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib23"><label>Fried(2022)</label><mixed-citation>
      
Fried, S.:
Seawalls and Stilts: A Quantitative Macro Study of Climate Adaptation, The Review of Economic Studies, 89, 3303–3344, <a href="https://doi.org/10.1093/restud/rdab099" target="_blank">https://doi.org/10.1093/restud/rdab099</a>, 2022.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib24"><label>Goodess et al.(2003)Goodess, Hanson, Hulme, and Osborn</label><mixed-citation>
      
Goodess, C. M., Hanson, C., Hulme, M., and Osborn, T. J.:
Representing Climate and Extreme Weather Events in Integrated Assessment Models: A Review of Existing Methods and Options for Development, Integrated Assessment, 4, 145–171, <a href="https://doi.org/10.1076/iaij.4.3.145.23772" target="_blank">https://doi.org/10.1076/iaij.4.3.145.23772</a>, 2003.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib25"><label>Harremoës and Turner(2001)</label><mixed-citation>
      
Harremoës, P. and Turner, R.:
Methods for integrated assessment, Regional Environmental Change, 2, 57–65, <a href="https://doi.org/10.1007/s101130100027" target="_blank">https://doi.org/10.1007/s101130100027</a>, 2001.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib26"><label>Howard and Sterner(2017)</label><mixed-citation>
      
Howard, P. H. and Sterner, T.:
Few and Not So Far Between: A Meta-analysis of Climate Damage Estimates, Environmental and Resource Economics, 68, 197–225, <a href="https://doi.org/10.1007/s10640-017-0166-z" target="_blank">https://doi.org/10.1007/s10640-017-0166-z</a>, 2017.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib27"><label>Hsiang et al.(2017)Hsiang, Kopp, Jina, Rising, Delgado, Mohan, Rasmussen, Muir-Wood, Wilson, Oppenheimer, and others</label><mixed-citation>
      
Hsiang, S., Kopp, R., Jina, A., Rising, J., Delgado, M., Mohan, S., Rasmussen, D. J., Muir-Wood, R., Wilson, P., Oppenheimer, M., Larsen, K.,  and Houser, T.:
Estimating economic damage from climate change in the United States, Science, 356, 1362–1369, <a href="https://doi.org/10.1126/science.aal4369" target="_blank">https://doi.org/10.1126/science.aal4369</a>, 2017.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib28"><label>Keen et al.(2021)Keen, Lenton, Godin, Yilmaz, Grasselli, and Garrett</label><mixed-citation>
      
Keen, S., Lenton, T. M., Godin, A., Yilmaz, D., Grasselli, M., and Garrett, T. J.:
Economists' erroneous estimates of damages from climate change, arXiv [econ, q-fin], <a href="https://doi.org/10.48550/arXiv.2108.07847" target="_blank">https://doi.org/10.48550/arXiv.2108.07847</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib29"><label>Kikstra et al.(2021)Kikstra, Waidelich, Rising, Yumashev, Hope, and Brierley</label><mixed-citation>
      
Kikstra, J., Waidelich, P., Rising, J., Yumashev, D., Hope, C., and Brierley, C.:
The social cost of carbon dioxide under climate-economy feedbacks and temperature variability, Environ. Res. Lett., <a href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac1d0b" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac1d0b</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib30"><label>Kirkevåg et al.(2018)Kirkevåg, Grini, Olivié, Seland, Alterskjær, Hummel, Karset, Lewinschal, Liu, Makkonen, Bethke, Griesfeller, Schulz, and Iversen</label><mixed-citation>
      
Kirkevåg, A., Grini, A., Olivié, D., Seland, Ø., Alterskjær, K., Hummel, M., Karset, I. H. H., Lewinschal, A., Liu, X., Makkonen, R., Bethke, I., Griesfeller, J., Schulz, M., and Iversen, T.:
A production-tagged aerosol module for Earth system models, OsloAero5.3 – extensions and updates for CAM5.3-Oslo, Geosci. Model Dev., 11, 3945–3982, <a href="https://doi.org/10.5194/gmd-11-3945-2018" target="_blank">https://doi.org/10.5194/gmd-11-3945-2018</a>, 2018.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib31"><label>Kotlikoff et al.(2024)Kotlikoff, Kubler, Polbin, and Scheidegger</label><mixed-citation>
      
Kotlikoff, L., Kubler, F., Polbin, A., and Scheidegger, S.:
Can today's and tomorrow's world uniformly gain from carbon taxation?, European Economic Review, 168, 104819, <a href="https://doi.org/10.1016/j.euroecorev.2024.104819" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.euroecorev.2024.104819</a>, 2024.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib32"><label>Kotz et al.(2021)Kotz, Wenz, Stechemesser, Kalkuhl, and Levermann</label><mixed-citation>
      
Kotz, M., Wenz, L., Stechemesser, A., Kalkuhl, M., and Levermann, A.:
Day-to-day temperature variability reduces economic growth, Nature Climate Change, 11, 319–325, <a href="https://doi.org/10.1038/s41558-020-00985-5" target="_blank">https://doi.org/10.1038/s41558-020-00985-5</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib33"><label>Kotz et al.(2024)Kotz, Levermann, and Wenz</label><mixed-citation>
      
Kotz, M., Levermann, A., and Wenz, L.:
The economic commitment of climate change, Nature, 628, 551–557, <a href="https://doi.org/10.1038/s41586-024-07219-0" target="_blank">https://doi.org/10.1038/s41586-024-07219-0</a>, 2024.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib34"><label>Kriegler et al.(2014)Kriegler, Edmonds, Hallegatte, Ebi, Kram, Riahi, Winkler, and van Vuuren</label><mixed-citation>
      
Kriegler, E., Edmonds, J., Hallegatte, S., Ebi, K. L., Kram, T., Riahi, K., Winkler, H., and van Vuuren, D. P.:
A new scenario framework for climate change research: the concept of shared climate policy assumptions, Climatic Change, 122, 401–414, <a href="https://doi.org/10.1007/s10584-013-0971-5" target="_blank">https://doi.org/10.1007/s10584-013-0971-5</a>, 2014.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib35"><label>Krusell and Smith(2022)</label><mixed-citation>
      
Krusell, P. and Smith Jr., A. A.: Climate change around the world, Working Paper 30338, National Bureau of Economic Research, <a href="https://doi.org/10.3386/w30338" target="_blank">https://doi.org/10.3386/w30338</a>, 2022.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib36"><label>Kubler(2023)</label><mixed-citation>
      
Kubler, F.:
International Welfare Gains from Sharing Climate-Risk, <a href="https://doi.org/10.2139/ssrn.4561236" target="_blank">https://doi.org/10.2139/ssrn.4561236</a>, 2023.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib37"><label>Lawrence et al.(2019)Lawrence, Fisher, Koven, Oleson, Swenson, Bonan, Collier, Ghimire, van Kampenhout, Kennedy, Kluzek, Lawrence, Li, Li, Lombardozzi, Riley, Sacks, Shi, Vertenstein, Wieder, Xu, Ali, Badger, Bisht, van den Broeke, Brunke, Burns, Buzan, Clark, Craig, Dahlin, Drewniak, Fisher, Flanner, Fox, Gentine, Hoffman, Keppel-Aleks, Knox, Kumar, Lenaerts, Leung, Lipscomb, Lu, Pandey, Pelletier, Perket, Randerson, Ricciuto, Sanderson, Slater, Subin, Tang, Thomas, Val Martin, and Zeng</label><mixed-citation>
      
Lawrence, D. M., Fisher, R. A., Koven, C. D., Oleson, K. W., Swenson, S. C., Bonan, G., Collier, N., Ghimire, B., van Kampenhout, L., Kennedy, D., Kluzek, E., Lawrence, P. J., Li, F., Li, H., Lombardozzi, D., Riley, W. J., Sacks, W. J., Shi, M., Vertenstein, M., Wieder, W. R., Xu, C., Ali, A. A., Badger, A. M., Bisht, G., van den Broeke, M., Brunke, M. A., Burns, S. P., Buzan, J., Clark, M., Craig, A., Dahlin, K., Drewniak, B., Fisher, J. B., Flanner, M., Fox, A. M., Gentine, P., Hoffman, F., Keppel-Aleks, G., Knox, R., Kumar, S., Lenaerts, J., Leung, L. R., Lipscomb, W. H., Lu, Y., Pandey, A., Pelletier, J. D., Perket, J., Randerson, J. T., Ricciuto, D. M., Sanderson, B. M., Slater, A., Subin, Z. M., Tang, J., Thomas, R. Q., Val Martin, M., and Zeng, X.:
The Community Land Model Version 5: Description of New Features, Benchmarking, and Impact of Forcing Uncertainty, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 11, 4245–4287, <a href="https://doi.org/10.1029/2018MS001583" target="_blank">https://doi.org/10.1029/2018MS001583</a>, 2019.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib38"><label>Leduc et al.(2016)Leduc, Matthews, and de Elía</label><mixed-citation>
      
Leduc, M., Matthews, H. D., and de Elía, R.:
Regional estimates of the transient climate response to cumulative CO2 emissions, Nature Climate Change, 6, 474–478, <a href="https://doi.org/10.1038/nclimate2913" target="_blank">https://doi.org/10.1038/nclimate2913</a>, 2016.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib39"><label>Matthews et al.(2009)Matthews, Gillett, Stott, and Zickfeld</label><mixed-citation>
      
Matthews, H. D., Gillett, N. P., Stott, P. A., and Zickfeld, K.:
The proportionality of global warming to cumulative carbon emissions, Nature, 459, 829–832, <a href="https://doi.org/10.1038/nature08047" target="_blank">https://doi.org/10.1038/nature08047</a>, 2009.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib40"><label>Meredith et al.(2019)Meredith, Sommerkorn, Cassotta, Derksen, Ekaykin, Hollowed, Kofinas, Mackintosh, Melbourne-Thomas, Muelbert, Ottersen, Pritchard, and Schuur</label><mixed-citation>
      
Meredith, M., Sommerkorn, M., Cassotta, S., Derksen, C., Ekaykin, A., Hollowed, A., Kofinas, G., Mackintosh, A., Melbourne-Thomas, J., Muelbert, M., Ottersen, G., Pritchard, H., and Schuur, E.:
Polar regions, in: IPCC special report on the ocean and cryosphere in a changing climate, edited by: Pörtner, H.-O., Roberts, D., Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Tignor, M., Poloczanska, E., Mintenbeck, K., Alegría, A., Nicolai, M., Okem, A., Petzold, J., Rama, B., and Weyer, N., Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 203–320, <a href="https://doi.org/10.1017/9781009157964.005" target="_blank">https://doi.org/10.1017/9781009157964.005</a>, 2019.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib41"><label>Moore et al.(2018)Moore, Rising, Lollo, Springer, Vasquez, Dolginow, Hope, and Anthoff</label><mixed-citation>
      
Moore, F. C., Rising, J., Lollo, N., Springer, C., Vasquez, V., Dolginow, A., Hope, C., and Anthoff, D.:
Mimi-PAGE, an open-source implementation of the PAGE09 integrated assessment model, Scientific Data, 5, 180187, <a href="https://doi.org/10.1038/sdata.2018.187" target="_blank">https://doi.org/10.1038/sdata.2018.187</a>, 2018.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib42"><label>Moss et al.(2010)Moss, Edmonds, Hibbard, Manning, Rose, Van Vuuren, Carter, Emori, Kainuma, Kram, and others</label><mixed-citation>
      
Moss, R. H., Edmonds, J.A., Hibbard, K. A., Manning, M. R., Rose, S. K., van Vuuren, D. P., Carter, T. R., Emori, S., Kainuma, M., Kram, T., Meehl, G. A., Mitchell, J. F. B., Nakicenovic, N., Riahi, K., Smith, S. J., Stouffer, R. J., Thomson, A. M., Weyant, J. P., and Wilbanks, T. J.:
The next generation of scenarios for climate change research and assessment, Nature, 463, 747, <a href="https://doi.org/10.1038/nature08823" target="_blank">https://doi.org/10.1038/nature08823</a>, 2010.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib43"><label>Nordhaus(1991)</label><mixed-citation>
      
Nordhaus, W. D.:
A Sketch of the Economics of the Greenhouse Effect, The American Economic Review, 81, 146–150, 1991.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib44"><label>Nordhaus(1992)</label><mixed-citation>
      
Nordhaus, W. D.:
An optimal transition path for controlling greenhouse gases, Science, 258, 1315–1319, <a href="https://doi.org/10.1126/science.258.5086.1315" target="_blank">https://doi.org/10.1126/science.258.5086.1315</a>, 1992.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib45"><label>Nordhaus(2010)</label><mixed-citation>
      
Nordhaus, W. D.:
Economic aspects of global warming in a post-Copenhagen environment, Proceedings of the National Academy of Sciences, 107, 11721–11726, <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.1005985107" target="_blank">https://doi.org/10.1073/pnas.1005985107</a>, 2010.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib46"><label>Nordhaus et al.(2006)Nordhaus, Azam, Corderi, Hood, Victor, Mohammed, Miltner, and Weiss</label><mixed-citation>
      
Nordhaus, W. D., Azam, Q., Corderi, D., Hood, K., Victor, N. M., Mohammed, M., Miltner, A., and Weiss, J.:
The G-Econ database on gridded output: methods and data, Yale University, New Haven, 6,  <a href="https://gecon.yale.edu/sites/default/files/files/gecon_data_20051206_1.pdf" target="_blank"/> (last access: 2 February 2026), 2006.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib47"><label>NorESM Climate Modeling Consortium(2025)</label><mixed-citation>
      
NorESM Climate Modeling Consortium: NorESM2 inputdata used by NorESM2-DIAM, Zenodo [data set], <a href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17865023" target="_blank">https://doi.org/10.5281/zenodo.17865023</a>, 2025.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib48"><label>O'Neill et al.(2017)O'Neill, Kriegler, Ebi, Kemp-Benedict, Riahi, Rothman, van Ruijven, van Vuuren, Birkmann, Kok, and others</label><mixed-citation>
      
O'Neill, B. C., Kriegler, E., Ebi, K. L., Kemp-Benedict, E., Riahi, K., Rothman, D. S., van Ruijven, B. J., van Vuuren, D. P., Birkmann, J., Kok, K., Levy, M., and Solecki, W.:
The roads ahead: Narratives for shared socioeconomic pathways describing world futures in the 21st century, Global Environmental Change, 42, 169–180, <a href="https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2015.01.004" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2015.01.004</a>, 2017.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib49"><label>Rennert et al.(2022)Rennert, Errickson, Prest, Rennels, Newell, Pizer, Kingdon, Wingenroth, Cooke, Parthum, Smith, Cromar, Diaz, Moore, Müller, Plevin, Raftery, Ševčíková, Sheets, Stock, Tan, Watson, Wong, and Anthoff</label><mixed-citation>
      
Rennert, K., Errickson, F., Prest, B. C., Rennels, L., Newell, R. G., Pizer, W., Kingdon, C., Wingenroth, J., Cooke, R., Parthum, B., Smith, D., Cromar, K., Diaz, D., Moore, F. C., Müller, U. K., Plevin, R. J., Raftery, A. E., Ševčíková, H., Sheets, H., Stock, J. H., Tan, T., Watson, M., Wong, T. E., and Anthoff, D.:
Comprehensive Evidence Implies a Higher Social Cost of CO<sub>2</sub>, Nature, 1–3, <a href="https://doi.org/10.1038/s41586-022-05224-9" target="_blank">https://doi.org/10.1038/s41586-022-05224-9</a>, 2022.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib50"><label>Riahi et al.(2017)Riahi, Van Vuuren, Kriegler, Edmonds, O'neill, Fujimori, Bauer, Calvin, Dellink, Fricko, and others</label><mixed-citation>
      
Riahi, K., Van Vuuren, D. P., Kriegler, E., Edmonds, J., O’neill, B. C., Fujimori, S., Bauer, N., Calvin, K., Dellink, R., Fricko, O., Lutz, W., Popp, A., Cuaresma, J. C., KC, S., Leimbach, M., Jiang, L., Kram, T., Rao, S., Emmerling, J., Ebi, K., Hasegawa, T., Havlik, P., Humpenöder, F., Da Silva, L. A., Smith, S., Stehfest, E., Bosetti, V., Eom, J., Gernaat, D., Masui, T., Rogelj, J., Strefler, J., Drouet, L., Krey, V., Luderer,G., Harmsen, M., Takahashi, K., Baumstark, L., Doelman, J. C., Kainuma, M., Klimont, Z., Marangoni, G., Lotze-Campen, H., Obersteinera, M., Tabeau, A., and Tavoni, M.:
The shared socioeconomic pathways and their energy, land use, and greenhouse gas emissions implications: an overview, Global Environmental Change, 42, 153–168, <a href="https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2016.05.009" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2016.05.009</a>, 2017.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib51"><label>Ritchie and Rosado(2020)</label><mixed-citation>
      
Ritchie, H. and Rosado, P.: Energy mix, Our World in Data, <a href="https://ourworldindata.org/energy-mix" target="_blank"/> (last access: 10 February 2026), 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib52"><label>Rudik et al.(2021)Rudik, Lyn, Tan, and Ortiz-Bobea</label><mixed-citation>
      
Rudik, I., Lyn, G., Tan, W., and Ortiz-Bobea, A.:
The Economic Effects of Climate Change in Dynamic Spatial Equilibrium, <a href="https://doi.org/10.31235/osf.io/usghb" target="_blank">https://doi.org/10.31235/osf.io/usghb</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib53"><label>Schneider(1997)</label><mixed-citation>
      
Schneider, S. H.:
Integrated assessment modeling of global climate change: Transparent rational tool for policy making or opaque screen hiding value-laden assumptions?, Environmental Modeling and Assessment, 2, 229–249, <a href="https://doi.org/10.1023/a:1019090117643" target="_blank">https://doi.org/10.1023/a:1019090117643</a>, 1997.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib54"><label>Schwinger et al.(2016)Schwinger, Goris, Tjiputra, Kriest, Bentsen, Bethke, Ilicak, Assmann, and Heinze</label><mixed-citation>
      
Schwinger, J., Goris, N., Tjiputra, J. F., Kriest, I., Bentsen, M., Bethke, I., Ilicak, M., Assmann, K. M., and Heinze, C.:
Evaluation of NorESM-OC (versions 1 and 1.2), the ocean carbon-cycle stand-alone configuration of the Norwegian Earth System Model (NorESM1), Geosci. Model Dev., 9, 2589–2622, <a href="https://doi.org/10.5194/gmd-9-2589-2016" target="_blank">https://doi.org/10.5194/gmd-9-2589-2016</a>, 2016.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib55"><label>Seland et al.(2020)Seland, Bentsen, Olivié, Toniazzo, Gjermundsen, Graff, Debernard, Gupta, He, Kirkevåg, Schwinger, Tjiputra, Aas, Bethke, Fan, Griesfeller, Grini, Guo, Ilicak, Karset, Landgren, Liakka, Moseid, Nummelin, Spensberger, Tang, Zhang, Heinze, Iversen, and Schulz</label><mixed-citation>
      
Seland, Ø., Bentsen, M., Olivié, D., Toniazzo, T., Gjermundsen, A., Graff, L. S., Debernard, J. B., Gupta, A. K., He, Y.-C., Kirkevåg, A., Schwinger, J., Tjiputra, J., Aas, K. S., Bethke, I., Fan, Y., Griesfeller, J., Grini, A., Guo, C., Ilicak, M., Karset, I. H. H., Landgren, O., Liakka, J., Moseid, K. O., Nummelin, A., Spensberger, C., Tang, H., Zhang, Z., Heinze, C., Iversen, T., and Schulz, M.:
Overview of the Norwegian Earth System Model (NorESM2) and key climate response of CMIP6 DECK, historical, and scenario simulations, Geosci. Model Dev., 13, 6165–6200, <a href="https://doi.org/10.5194/gmd-13-6165-2020" target="_blank">https://doi.org/10.5194/gmd-13-6165-2020</a>, 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib56"><label>Seland et al.(2025)Seland, Bentsen, Olivié, Toniazzo, Gjermundsen, Graff, Debernard, Gupta, He, Kirkevåg, Schwinger, Tjiputra, Aas, Bethke, Fan, Gao, Griesfeller, Grini, Guo, and others</label><mixed-citation>
      
Seland, Ø., Bentsen, M., Olivié, D., Toniazzo, T., Gjermundsen, A., Graff, L. S., Debernard, J. B., Gupta, A. K., He, Y., Kirkevåg, A., Schwinger, J., Tjiputra, J., Aas, K. S., Bethke, I., Fan, Y., Gao, S., Griesfeller, J., Grini, A., Guo, C., Ilicak, M., Karset, I. H. H., Landgren, O., Liakka, J., Moree, A., Moseid, K., Nummelin, A., Spensberger, C., Tang, H., Zhang, Z., Heinze, C., Iversen, T., Schulz, M., Vertenstein, M., Goldhaber, S.,  and Debolskiy, M.:
NorESM2 source code as used for CMIP6 simulations (includes additional experimental setups, extended model documentation, corrections in atmosphere diagnostics, additional capabilities in BLOM/iHAMOCC, and technical modifications), Zenodo [code], <a href="https://doi.org/10.5281/zenodo.17865358" target="_blank">https://doi.org/10.5281/zenodo.17865358</a>, 2025.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib57"><label>Taylor et al.(2012)Taylor, Stouffer, and Meehl</label><mixed-citation>
      
Taylor, K. E., Stouffer, R. J., and Meehl, G. A.:
An overview of CMIP5 and the experiment design, Bulletin of the American Meteorological Society, 93, 485–498, <a href="https://doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00094.1" target="_blank">https://doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00094.1</a>, 2012.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib58"><label>The NorESM developers group(2020)</label><mixed-citation>
      
The NorESM developers group: Welcome to the NorESM2 User's Guide! – NorESM documentation, <a href="https://noresm-docs.readthedocs.io/en/latest/" target="_blank"/> (last access: 2 February 2026), 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib59"><label>Thornton et al.(2017)Thornton, Calvin, Jones, Di Vittorio, Bond-Lamberty, Chini, Shi, Mao, Collins, Edmonds, Thomson, Truesdale, Craig, Branstetter, and Hurtt</label><mixed-citation>
      
Thornton, P. E., Calvin, K., Jones, A. D., Di Vittorio, A. V., Bond-Lamberty, B., Chini, L., Shi, X., Mao, J., Collins, W. D., Edmonds, J., Thomson, A., Truesdale, J., Craig, A., Branstetter, M. L., and Hurtt, G.:
Biospheric feedback effects in a synchronously coupled model of human and Earth systems, Nature Climate Change, 7, 496–500, <a href="https://doi.org/10.1038/nclimate3310" target="_blank">https://doi.org/10.1038/nclimate3310</a>, 2017.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib60"><label>Tjiputra et al.(2020)Tjiputra, Schwinger, Bentsen, Morée, Gao, Bethke, Heinze, Goris, Gupta, He, Olivié, Seland, and Schulz</label><mixed-citation>
      
Tjiputra, J. F., Schwinger, J., Bentsen, M., Morée, A. L., Gao, S., Bethke, I., Heinze, C., Goris, N., Gupta, A., He, Y.-C., Olivié, D., Seland, Ø., and Schulz, M.:
Ocean biogeochemistry in the Norwegian Earth System Model version 2 (NorESM2), Geosci. Model Dev., 13, 2393–2431, <a href="https://doi.org/10.5194/gmd-13-2393-2020" target="_blank">https://doi.org/10.5194/gmd-13-2393-2020</a>, 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib61"><label>Toniazzo et al.(2020)Toniazzo, Bentsen, Craig, Eaton, Edwards, Goldhaber, Jablonowski, and Lauritzen</label><mixed-citation>
      
Toniazzo, T., Bentsen, M., Craig, C., Eaton, B. E., Edwards, J., Goldhaber, S., Jablonowski, C., and Lauritzen, P. H.:
Enforcing conservation of axial angular momentum in the atmospheric general circulation model CAM6, Geosci. Model Dev., 13, 685–705, <a href="https://doi.org/10.5194/gmd-13-685-2020" target="_blank">https://doi.org/10.5194/gmd-13-685-2020</a>, 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib62"><label>United Nations(2024)</label><mixed-citation>
      
United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division:
World population prospects 2024, online edition, <a href="https://population.un.org/wpp/" target="_blank"/> (last access: 13 August 2025), 2024.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib63"><label>van Vuuren et al.(2011)van Vuuren, Lowe, Stehfest, Gohar, Hof, Hope, Warren, Meinshausen, and Plattner</label><mixed-citation>
      
van Vuuren, D. P., Lowe, J., Stehfest, E., Gohar, L., Hof, A. F., Hope, C., Warren, R., Meinshausen, M., and Plattner, G.-K.:
How well do integrated assessment models simulate climate change?, Climatic Change, 104, 255–285, <a href="https://doi.org/10.1007/s10584-009-9764-2" target="_blank">https://doi.org/10.1007/s10584-009-9764-2</a>, 2011.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib64"><label>van Vuuren et al.(2012)van Vuuren, Bayer, Chuwah, Ganzeveld, Hazeleger, van den Hurk, Van Noije, O'Neill, and Strengers</label><mixed-citation>
      
van Vuuren, D. P., Bayer, L. B., Chuwah, C., Ganzeveld, L., Hazeleger, W., van den Hurk, B., Van Noije, T., O'Neill, B., and Strengers, B. J.:
A comprehensive view on climate change: coupling of earth system and integrated assessment models, Environmental Research Letters, 7, 024012, <a href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/2/024012" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/2/024012</a>, 2012.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib65"><label>van Vuuren et al.(2014)van Vuuren, Kriegler, O'Neill, Ebi, Riahi, Carter, Edmonds, Hallegatte, Kram, Mathur, and others</label><mixed-citation>
      
van Vuuren, D. P., Kriegler, E., O’Neill, B. C., Ebi, K. L., Riahi, K., Carter, T. R., Edmonds, J., Hallegatte, S., Kram, T., Mathur, R., and Winkler, H.:
A new scenario framework for climate change research: scenario matrix architecture, Climatic Change, 122, 373–386, <a href="https://doi.org/10.1007/s10584-013-0906-1" target="_blank">https://doi.org/10.1007/s10584-013-0906-1</a>, 2014.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib66"><label>Waidelich et al.(2024)Waidelich, Batibeniz, Rising, Kikstra, and Seneviratne</label><mixed-citation>
      
Waidelich, P., Batibeniz, F., Rising, J., Kikstra, J. S., and Seneviratne, S. I.:
Climate damage projections beyond annual temperature, Nature Climate Change, 1–8, <a href="https://doi.org/10.1038/s41558-024-01990-8" target="_blank">https://doi.org/10.1038/s41558-024-01990-8</a>, 2024.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib67"><label>Weyant(2017)</label><mixed-citation>
      
Weyant, J.:
Some Contributions of Integrated Assessment Models of Global Climate Change, Review of Environmental Economics and Policy, 11, 115–137, <a href="https://doi.org/10.1093/reep/rew018" target="_blank">https://doi.org/10.1093/reep/rew018</a>, 2017.

    </mixed-citation></ref-html>--></article>
