第1章 緒論1.1 人類面臨的全球性重大問題1.1.1 人口爆炸1.1.2 土地荒漠化1.1.3 資源趨于枯竭1.1.4 “溫室效應(yīng)”與全球增暖1.1.5 臭氧屏蔽的破壞1.2 地球系統(tǒng)全球化1.3 地球系統(tǒng)科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展1.4 地球系統(tǒng)科學(xué)與傳統(tǒng)地球科學(xué)1.5 地球系統(tǒng)科學(xué)特征1.5.1 思維方式的變化——整體性研究思維1.5.2 研究對象的變化——展望全球與預(yù)測未來1.5.3 研究內(nèi)容的變化——為社會發(fā)展服務(wù)1.5.4 研究形式的變化——多學(xué)科的綜合性研究1.5.5 組織形式的變化——國際化與合作研究1.5.6 信息交流的變化——地球信息科學(xué)的誕生1.5.7 方法手段的變化——高新技術(shù)的應(yīng)用1.6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.6.1 當(dāng)代地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢1.6.2 地球系統(tǒng)科學(xué)的組織、機構(gòu)和計劃1.6.3 地球系統(tǒng)科學(xué)的重要會議1.6.4 地球系統(tǒng)科學(xué)在中國的發(fā)展1.6.5 地球系統(tǒng)科學(xué)理論構(gòu)建第2章 地球系統(tǒng)科學(xué)研究方法2.1 地球系統(tǒng)科學(xué)研究思路2.1.1 研究目標(biāo)與目的2.1.2 研究基本思路2.1.3 理論基礎(chǔ)與特點2.1.4 研究領(lǐng)域2.2 地球系統(tǒng)科學(xué)基本概念2.2.1 基本概念2.2.2 地球系統(tǒng)的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、層次2.2.3 地球系統(tǒng)的環(huán)境、行為、功能2.2.4 地球系統(tǒng)的狀態(tài)、演化、過程2.3 地球系統(tǒng)科學(xué)基本框架2.3.1 地圈一生物圈系統(tǒng)動力學(xué)2.3.2 氣候系統(tǒng)動力學(xué)和氣候變化預(yù)測2.3.3 大陸系統(tǒng)動力學(xué)2.3.4 日一地系統(tǒng)2.3.5 人一地系統(tǒng)動力學(xué)2.3.6 現(xiàn)在應(yīng)起步的前沿領(lǐng)域2.4 地球系統(tǒng)科學(xué)時間尺度2.4.1 幾百萬年至幾十億年2.4.2 幾千年至幾十萬年2.4.3 幾十年至幾百年2.4.4 幾天至幾個季度2.4.5 幾秒至幾小時2.5 地球系統(tǒng)科學(xué)研究步驟2.6 地球系統(tǒng)科學(xué)方法論2.6.1 系統(tǒng)方法的哲學(xué)基礎(chǔ)2.6.2 還原論與整體論相結(jié)合2.6.3 定性描述與定量描述相結(jié)合2.6.4 局部描述與整體描述相結(jié)合2.6.5 確定性描述與不確定性描述相結(jié)合2.6.6 系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合2.6.7 模型與原型2.6.8 數(shù)學(xué)模型2.6.9 基于計算機的模型第3章 地球系統(tǒng)科學(xué)理論基礎(chǔ)3.1 地球系統(tǒng)的連續(xù)動態(tài)系統(tǒng)3.1.1 線性動態(tài)地球系統(tǒng)3.1.2 非線性動態(tài)地球系統(tǒng)3.1.3 軌道、暫態(tài)、定態(tài)3.1.4 地球系統(tǒng)的穩(wěn)定性3.1.5 吸引子與目的性