地球系统科学理论构建主要取决于地球科学、科学技术与可持续发展三大背景和挑战。其意义是:21世纪,地球系统科学将以全球性、统一性的整体观、系统观和多时空尺度,研究地球的整体行为。地球系统科学理论的构建,将使人类更好地认识所赖以生存的环境,更有效地防止和控制可能突发的灾害对人类所造成的损害。
本书在**版内容的基础上做了一些调整和补充。全书共7章,第1章主要介绍了地球系统科学提出的背景和地球系统的全球化;第2至第3章详细介绍了地球系统科学的科技十大领域发展趋势与挑战、地球系统科学七大特征与六大趋向,地球系统科学的研究思路、基本概念、基本框架、时间尺度、研究步骤和方法论;第4至第6章**介绍了地球系统科学的理论基础、子系统、学科分支和地球系统各圈层相互作用动力学效应等内容;第7章对地球系统的数字表达——数字地球作了概要介绍。
本书为从事地质学、地理学、对地观测、大气、海洋、国土资源等地球科学分支,以及信息科学技术、环境科学、生物科学与生命科学等领域及相关学科的硕士研究生和博士研究生教材,也可作为广大科研人员和政府管理决策人员的参考书。

序
前言
第1章 绪论
1.1 人类面临全球性的重大问题
1.2 地球系统的全球化
1.3 地球系统科学与可持续发展
1.4 地球系统科学与传统地球科学
1.5 国内外研究现状
思考题
第2章 地球系统科学特征与趋向
2.1 科技十大领域发展趋势
2.2 科技发展面临的十大挑战
2.3 地球系统科学七大特征
2.4 地球系统科学六大趋向
思考题
第3章 地球系统科学的方法论
3.1 地球系统科学研究思路
3.2 地球系统科学基本概念
3.3 地球系统科学基本框架
3.4 地球系统科学时间尺度
3.5 地球系统科学研究步骤
3.6 地球系统科学的方法论
思考题
第4章 地球系统科学理论基础
4.1 地球系统的连续动态系统
4.2 地球系统的离散动态系统
4.3 地球系统的随机性
4.4 地球系统的自组织
4.5 地球系统的简单巨系统
4.6 地球系统的复杂巨系统
思考题
第5章 地球系统科学子系统与学科分支
5.1 行星系统
5.2 地核和地幔系统
5.3 岩石圈系统
5.4 水圈系统
5.5 大气圈系统
5.6 生物圈系统
5.7 地球系统科学学科分支
思考题
第6章 地球系统各圈层相互作用动力学效应
6.1 多体系统动力效应
6.2 非完整系统动力效应
6.3 变质量系统动力效应
6.4 碰撞动力系统效应
6.5 破坏动力系统效应
6.6 流体动力系统效应
6.7 **动力系统效应
6.8 爆炸(发)动力系统效应
思考题
第7章 地球系统的数字表达——数字地球
7.1 数字地球提出的背景
7.2 数字地球的研究方法
7.3 数字地球原型——地球系统
7.4 地球系统场理论基础
7.5 数字地球物理模型
7.6 数字地球力学模型
7.7 数字地球数学模型
7.8 数字地球信息模型
7.9 数字地球信息获取技术与模拟
7.10 数字地球空间信息基础设施
7.11 数字地球技术方法
7.12 数字中国与数字工程
思考题
参考文献