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人类—环境系统
人类—环境系统、人类与环境的关係及人类与环境相互作用等历来是地球科学（尤其是地理学）、人类生态学、哲学及社会学研究的主题，这些问题是一些不可迴避且古老而又常新的论题。因为只要有人类存在，人类就不可避免地要同其赖以生存的基点和舞台——地理环境发生複杂的相互作用。惟其如此，中外先哲都对这些关切宏旨的主题作过深沉的思考。近代，随着人类在愈益拓展着的深度和广度上向自然界进军，自然界也愈益强劲地回敬人类。自然环境与人类社会发展的相互作用更加深切地引起世人关注。
整个20世纪科学技术的迅猛发展加速了人类更高层次文明的繁荣，亦增强了人类对自然环境的影响能力。当前，人类正生活在一个转变时代，全球性的人口、资源、环境与发展的关係问题日益突出。人类与环境的相互作用引起的全球环境问题，正成为人类生存和社会经济发展面临的最严重的挑战。1972年在瑞典首都斯德哥尔摩召开了以“只有一个地球”为主题的第一次人类环境大会，1992年在巴西里约热内卢召开了以“环境和发展“为主题的第二次人类环境大会。这些事实充分表明，环境问题已引起世界各国的广泛关注。有效地解决环境问题已成为世界各国的共识和共同责任。”人类与环境相互作用“与”环境与发展的相互关係“等问题，已列入联合国《二十一世纪议程》，是今后长时期摆在各国科学家、政治家和高层决策者面前的重大主题。
基本介绍
- 中文名：人类—环境系统
- 学科：地理学）、人类生态学、哲学
- 号令：《二十一世纪议程》，
- 方向：原始人—社会人的演化过程。
界定
从最一般的意义上讲，环境相对于中心事物而言的。与某一中心事物有关的周围事物，就是这个事物的环境。
作为科学概念的”环境“一词，目前主要被用于两个方面：一是指狭义生态学所指的生物体的生存环境；二是指地理学、人类生态学、环境科学和地球系统科学所说的人类环境。
按前一概念，环境指生物体周围的其他生物和无机自然界，它们与作为主体的生物之间存在着种种客观的生存、营养关係和因果关係。从这个意义上讲，人类—环境系统中的人类与环境的关係显然有一部分同于这种关係。因为从生物生态学角度看，人类与别的有机体一样，也参与生物圈的运作。人类在自然食物网中的位置是一级、二级或三级消费者。与别的动物一样，人也吸入氧气，呼出二氧化碳。人死亡以后，身体有机质被微生物分解，转化为自然界中的无机物质。作为一个生物体，人体也与周围环境进行物质和能量交换。在这方面最着名的例子是，早在20世纪60年代，英国地球化学家埃利克、汉米尔顿等测定并在对数坐标中比较岩石和人体血液中六十多种元素的丰度后发现，除了原生质中的碳、氢、氧、氮和岩石圈中的硅以外，人体中元素的丰度与地壳中元素的丰度之间有惊人的相关性。这一情况向人们展示了人体不是超自然的特殊物质，而是地壳物质演化的产物。人体的组成是人类在漫长岁月中，通过新陈代谢与环境进行物质、能量交换，并通过遗传、变异等过程建立动态平衡的结果。
环境保护
环境保护人类—环境系统中的人一般是指人的群体，是指具有不同文化水平和不同的社会组织程度的人的群体。可以将其简称为“文化人”、“文明人”或“社会人”。从这个角度看，人类已经从动物本能和天然遗传中解放了出来。目前，人类的进化主要是在文化方面，而不是在生物学方面。人类具有如戴拉·德夏丹所指的反射性意识能力，即有增加自己智力的自觉性能力。人类的才能部分是由遗传造成的，但更主要地应归功于其文化的发展。因此，广义上的环境既指人类赖以生存的自然条件和物质基础（自然资源），也是指人类的生产活动、生活活动和社会活动影响下而形成的环境。有些学者把以“社会人”为中心的广义环境分为以下四类：
- 第一环境，即自然环境，或叫原生环境，其中包括对人类有益的自然条件和对人类有用的自然资源，也包括对人类有害的自然灾害过程，如地震、火山等；
- 第二环境，又叫次生环境，可简称为人工与自然环境，即被人类活动所改变了的环境，如被绿化的山野、被污染的大气和水体、被破坏的森林等；
- 第三环境，即由人工所建造的房屋、道路、城市和各项设施组成的人工环境；
- 第四环境，即由经济、政治、文化等因素所构成的社会环境。
演化
在人类环—境系统中，自人类出现以来，作为中心事物的人经历了生物人—原始人—社会人的演化过程。相当于中心事物的人的环境经历了自然环境—人工与自然环境—人工环境与社会环境的演化过程。从历史的进程来看，可将人类—环境系统的演化过程简略地分为以下三个阶段：
- 第一阶段（300万年前）。人类的远古祖先——森林古猿，约于2700万年前从埃及古猿中分化出来，随后又分化出人类的近祖——猛犸古猿。它们能够直立行走，并使用天然工具，但不能製造完全的人工工具。在与环境等关係上，它们与其他生物处于相同的地位。这时的环境是纯粹依靠自身固有规律变化的自然环境。根据其与人类的关係，我们称这一时期的人类环境为人类—环境系统演化的“生物人”阶段。
- 第二阶段（300万~40万年前）。约从300万年前的第四纪更新世冰期开始，从古猿中产生了早期的人类——猿人。它们除能製造简单的工具和住房外，还学会了用火。用火是人类强烈地改变环境的第一个标誌。它们共同劳动，集体分配，由于人类有意识、有组织的共同劳动，部分自然环境遂转化为人工与自然环境。我们称这一时期的人类环境为人类—环境系统演化的“群体人”阶段。
- 第三阶段（约从40万年前~现在）。旧石器时代中期，人类跨进母系氏族社会，标誌着作为社会的人诞生了。约4万年前，父系氏族社会出现，产生了农业、纺织、饲养等行业。此时期不但人工环境进一步扩大和发展，还出现了对人类本身具有决定意义的社会环境。社会环境诞生以后，环境变化被人为地加剧了。我们称这一时期的人类—环境系统为环境演化的“社会人”阶段，或“文明人”阶段。
从人类-环境系统的演变过程中可以总结出以下几点：
- 自然环境是自为存在的，人为环境是人为存在的，人工与自然环境是共为存在的。人类与自然环境的关係更为根本，但人类与人为环境的关係更为直接和紧密。人为环境必须存在于并适应和依赖于自为环境。
- 人为环境不是单纯依赖和被动地适应自为环境，而是能不断地改造自为环境为共为环境，使之更适合于自身的需要。但是，这种改造不论从规模上还是从程度上都应不破坏自为环境的平衡为限。
- 人类与自为环境的关係并不能因人为环境的产生而被取代。
- 人类—环境系统的演化是单向的，不可逆的。
从环境系统演化历史来看，旧平衡的破坏，新平衡的建立是历史发展的正常规律，环境系统始终处于动态平衡之中。人类为谋求生存和发展，就会不断改造自然，打破原有的平衡，并企图建立新的平衡。但人类在改造自然的过程中，常常由于盲目或受到科学技术水平的限制，未能收到预期的效果，甚至得到相反的结果。一种设计往往对此地有利，而对另一地方有害；或者是短期有利，长期不利。
系统划分
生态圈
生态圈（ecosphere)一词的提出是为了在讨论人类环境问题时，强调一个最基本和最重要的概念——生态系统。生态圈被定义为地球及其所有生态系统的总称，也就是人类赖以生存的环境。生态圈也可作为生物圈的同义词语使用。
智慧圈
智慧圈（noosphere)最初由法国哲学家德哈·德夏丹提出。在希腊语中noos意为理智、智慧、思想。智慧圈是指超越生物圈的思想圈，又被称为理智圈。维尔纳茨基在1945年定义智慧圈是按人类意志和兴趣而塑造的生物圈，即受人类控制和影响的生物圈。随着社会文明的发展，人类对自然界的控制和影响愈来愈大。所以智慧圈是社会文明发展到一定阶段才出现的。维尔纳茨基将受人类影响较大和受人类控制很强的人工生态系统：农业生态系统和工业生态系统分别称为农业圈（agrosphere）和技术圈（technosphere，又称工艺圈)。
人类圈
人类圈在《大英百科全书》中被认为是现代生物圈的一部分，或生物圈发展的现阶段。中国学者陈之荣曾撰文把人类圈从生物圈中提升出来，作为一个与地球其他圈层并列的地球圈层，并论述了它与生物圈的差别。陈之荣指出，“人类圈”概念是"人类“概念的一部分，它是从地球圈层的角度来研究人类：它强调人类的全球特性；强调物质流、能量流和信息流在人类圈内部及在与地球其他圈层联繫中的作用。例如在三个无机圈层中，物质流和能量流占绝对统治地位，而信息流的作用则微不足道；在生物圈中信息流的地位已明显提高，但对于生物体来说，物质和能量输入仍比信息输入重要，生物圈的整体性主要通过食物链和食物网来实现；与上述地球圈层不同，人类圈（尤其是近代的人类圈）中信息流比物质流和能量流更重要，从某种意义上说，人类圈的进化主要就是信息库（即文化）的进化。
研究学科
当前人类生存和发展遭受环境问题严重困扰的现实，要求人们对历史的经验进行反思和重新总结，驱使人们去探讨和研究一系列全新的当代问题。在这种情况下，综合性的新兴交叉学科——环境地理学与地球系统科学应运而生。地理学和生态学等传统的古老学科也在新的起点和高度上拓展自己的研究内容。当前以人类—环境系统、人类与环境相互作用及环境与发展等为主题的学科有现代地理科学、环境科学、人类生态学和地球系统科学。
儘管这些学科的产生和发展各有自己的起点和途径，儘管这些学科的学者在背景、科学兴趣、研究问题角度等方面各有差别，但他们都看到了当前人类在人口、资源、环境和发展方面所面临的严峻挑战，都感到了解决这一问题的紧迫性，都希望自己的学科在解决这些问题上有所作为和做出较大贡献。因此，它们正行进在殊途同归的方向上，做着某些共同的事，研究着某些类似的问题。其具体表现在：
- 都在认真思考自己学科的目标和任务，对其进行调整和给出更完善、合理和确切的定义；
- 为了达到新目标，都在促进自己的学科与相关学科交叉。
这一历程导致了一个结果：使这些学科之间具备了某些共同特徵，或正在具备这些共同特徵。这一事实充分表明，不管什幺学科，只要它研究人类—环境系统，研究人类与环境相互作用或研究环境与发展等问题，就必须遵循某些共同的科学认识论和方法论，其关键是必须强调事物的整体性与对其进行综合研究。
地理学
地理学的研究始终离不开人类与环境的关係。近代地理学区域学派的创始人德国学者赫特纳（1859—1941）认为，地理学是“探讨人类与自然环境相互作用的一门科学”。美国地理学家哈特向认为，“地理学最关心的是人文世界与非人文世界之间的关係”。另一位美国地理学家马什在其所着《人与自然：或人类活动改变的自然地理学》一书中指出，“摆在这门引人注目的学科的新的耕耘者面前最为重要的理论，可能是这样一个问题，即外部的自然条件对人类的社会生活与社会进步的影响有多大多深的问题”。再一位着名的美国地理学家巴罗斯（1877—1960）主张，地理学的目的不仅在于考查环境本身的特徵和客观存在的自然现象，而且在于研究人类对于自然环境的反应。他指出，“地理学的中心点正在从极端的自然方面稳步地转移到人文方面，直到越来越多的地理学者把他们的论题规定为完全论述人类的人类与自然环境的相互作用和影响”。
一般认为，现代地理学的研究有四大学派：区域学派、综合景观学派、生态—环境学派和数量区位学派。现代地理学的生态—环境学派从生态环境角度研究人类与环境的相互作用、影响、变化规律和调控。由于此学派的早期代表人物德国地理学家拉采尔（1844—1904）与美国地理学家辛普尔（1863—1932）在有关论着中带有地理环境决定论的思想，导致此学派在20世纪20年代和30年代在西方和苏联，50年代在中国都受到激烈的批判。但自60年代以后，随着全球性的人口、资源、环境和发展问题的出现，该学派克服了过去只重视研究“地”对“人”的单向作用和影响，而开始全面地研究人类与环境的相互作用。
当代地理学家、前国际地理学会主席怀斯在1980年于东京召开的第24届国际地理大会的开幕词中指出，“由于一度忽略了人地关係的总体把握，我们失去了套用其理论、知识和技能以服务于全球问题的机会”，“如何去和谐自然环境与人类文化的关係已成为国际地理学界所面临的主要任务”。
中国地理学者陈传康和牛文元曾论述，开展人地系统最佳化原理研究的必要性和迫切性。他们指出，人地系统最佳化原理研究“以人类活动和人类发展为中心，研究自然条件、自然资源和自然演替的合理匹配，开发与调控……从巨观和整体角度去综合认识区域本质的巨大系统”，“国土整治、自然改造、经济开发、区域规划、发展战略、巨观控制等国民经济中的重大问题，无一例外地都是自然—社会—经济的巨大系统。其结构、功能、行为、效益是否合理，其发展、演替、模拟、预报是否準确，关键在于对人地系统的综合识别与综合平衡”。
中国自然科学发展战略调研报告《地理科学》一书建议，把“环境演变及其效应的研究”列为中国地理学近期发展战略重点领域。其主要研究内容是：
- 全新地理环境演变研究；
- 全球环境变化及其区域回响；
- 土地系统及土地人口承载力的研究；
- 环境质量评价、预测与区划的综合研究；
- 自然灾害及减灾对策的研究。
环境科学
环境科学是20世纪后半叶以来发展最快，普及最为迅速的学科。在短短二三十年时间里，环境科学的辞彙、术语从大学教科书和科技期刊进入了公众的日常生活範畴。它们每天都要出现在各类新闻媒体上。环境意识的有无和强弱已成为判断一国国民素质高低的一个重要标誌。一个国家和地区的社会发展政策的制定和实施，若没有环境学者的参与是不可思议的。在科学发展史上，只有少数几门学科能在开创以后如此短的时间内获得如此之大的影响力。
儘管如此，由于诸多因素的影响，各学者对这门新学科的任务、目标和内容等尚缺乏共识。
美国地理学家A.N.斯特拉勒和A.H.斯特拉勒在其合着的《环境地学——自然系统与人类的相互作用》一书中指出，作为一门新兴学科的环境科学其大部分内容并不是新的，而是源于一系列传统学科：生物学、化学、物理学、地球科学等。这门学科之所以“新”，主要是“新”在它的观点上，“新”在它把地球上的各个系统看成是一个紧密联繫和相互作用的整体，尤其是“新”在它把人类看成是这个大系统的重要组成部分。该书指出，人类与自然系统的相互作用主要表现为人类与自然物理过程的相互作用和人类与生物过程的相互作用。前者属地球科学的内容，后者属生态科学的内容。在这里，地球科学和生态科学是相互支持的。该书作者还形象地指出，环境科学类似于一枚硬币，它有两个面，一个是研究自然环境力（如洪水、颱风、地震、土石流等）对人类的影响，另一个是研究人类活动（如空气污染、水污染等）对自然环境的影响。《中国大百科全书·环境科学卷》对”环境科学“词条的阐述近似于他们对环境科学的阐述。
卢玛在他的《环境科学导论》一书中写道：”环境科学的内容和资料几乎均来源于生物学、物理学、化学和社会科学的有关内容，但环境科学却不是上述科学的汇集与拼合。这门学科的独特性在于它套用整体观和系统论，研究上述学科所研究的现象和过程间複杂的相互作用。具体地说，环境科学不仅研究生态系统的结构和功能，而且研究社会、经济和文化对生物圈的影响，也研究物理、化学和生物过程对社会、经济和文化过程的影响。
环境保护
环境保护普尔多姆和安德逊合着的《环境科学》一书对环境科学的性质、特点、任务等进行了专门讨论。作者首先指出，任何学者对环境问题和环境科学的理解，不能不受到该学者的哲学观点、专业知识範围、兴趣、对环境和生活质量要求等多方面因素的影响。他们在写该书时对环境科学所下的定义是：环境科学是套用多种学科的知识、理论和方法研究环境和管理环境的科学。环境科学的目标是：
- 保护人类免受环境因素的负影响；
- 保护区域和全球的环境免受人类活动的负影响；
- 为保护人体健康和提高生活水準二不断地改善环境质量。
泰勒·米勒所着《环境与生存》一书是已再版6次具有广泛影响的环境科学概论性着作。该书虽未对环境科学的对象、任务等单列章节进行讨论，但从全书内容上看，作者专门阐述对人类生存和社会发展有重大影响的一系列重大挑战性问题：人口、资源、环境退化、污染等。作者在该书提出了协调“人类与环境相互作用”和“人地关係”时应遵循的近60个原理、原则和定律。
环境科学在中国的发展与在国际上的发展几乎是同步的。早在环境科学开始迅猛发展的20世纪70年代，中国不少学者就曾对当时新兴的环境科学的对象、任务、内容等进行过广泛的讨论。中国生态学家马世骏在1983年指出，“环境科学是研究近代社会经济发展过程中出现的环境质量变化的科学。它研究环境质量变化的起因、过程和后果，并找出解决环境问题的途径和技术措施”。中国地理学家刘陪桐在1982年指出，“环境科学是以人类—环境系统为研究对象，研究人类—环境系统的发生、发展、调节和控制，以及改造和利用的科学”。
于1983年出版的《中国大百科全书·环境科学卷》第一版在上述广泛讨论的基础上，对环境科学的性质作了较全面的概括：“环境科学在巨观上研究同环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关係，揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律；在微观上研究环境中的物质，尤其是人类排放的污染物的分子、原子等微小粒子在环境中和在生物有机体内迁移、转化和积蓄的过程及其运动规律，探讨它们对生命的影响及作用机理等”。
人类生态学
早期的生态学形成于19世纪60年代，是研究生物与其生存环境之间关係的一门学科，是生物学的一个分支学科。在20世纪后叶，生态学有了重大发展和认识上的飞跃。新的生态学建立在生命科学和地球科学的基础上，引进了物理科学，特别是系统科学的概念。
“人类生态学”一词出现于20世纪20年代。早期的人类生态学有两个差异很大的概念。一个为人文地理学家所定义，认为人类生态学中的人类是指文明社会以前的人类，并认为，人类生态学研究无文化时期原始人群与自然环境的关係，而研究有文化人群与自然环境关係的学科称为文化生态学；另一个为社会学家所定义，美国芝加哥大学城市社会学家派克（1864—1944）等在《社会学导论》一书中提出了“人类生态学”一词，并指出，人类生态学研究人类与环境之间的关係，是社会学的一个分支。1925年，派克、布尔吉斯和麦肯奇三人合着的《城市》一书认为，城市的空间环境影响城市的居民生活。由于空间布局不合理，有可能导致环境问题的产生。而要解决这些问题，就应该从解决城市环境入手，即社会问题可以通过调整人类与环境的关係来解决。
而在今天，由于人类社会在人类—环境系统中的重要地位和人类活动对地球环境的深刻作用。20世纪70年代以来，人类生态学重新兴起，成为介于社会科学和自然科学之间的一门新的边缘科学。它研究人口、资源、环境三者之间的关係。由于人口与资源的关係是需求与供应的关係，属经济平衡範畴，又由于资源与环境的关係是开发与更新或排放与容纳的关係，属生态平衡範畴，所以人类生态学又被某些学者称之为生态经济学。
1971年，联合国教科文组织制定了国际人与生物圈研究计画。该计画指出，生态学是“研究人与自然界（生物圈）相互关係的科学”，而不仅是研究生物与环境关係的科学。生态学是包括人类在内的自然科学，是包括自然在内的人文科学。
中国生态学家马世骏在1989年指出，“协调人类与自然的关係，以改善人类的生态环境，是（20世纪）90年代生态研究的重要方向”。中国学者王发曾在1992年曾阐述他对人类生态学学科性质的认识。他指出，“人类生态学应该发展成为一门以生态学原理为基础，与多种社会科学和自然科学相汇合，以人类—环境系统为对象，以最佳化人类行为决策为中枢，以协调人口、社会、经济、资源、环境相互关係为目标的现代科学。……人类生态学的根本任务是：考察人类的生存方式和环境对人类生存的作用，研究人类群体之间、人类活动与环境之间相互作用、相互依赖和相互制约的机理；解决和预防严重威胁人类生存与环境质量的生态问题，以推动人类—环境系统协同而健康地发展。当前研究的重点应是：人类生态学的理论和方法、人类发展与环境、生态农业、城市生态系统、人口生态问题、经济生态问题、资源生态问题、环境生态问题、人类生态决策等”。
地球系统科学
地球系统科学是20世纪80年代初才出现的一个学科术语，1983年首先由美国学者提出。国际环境与发展研究所和世界资源研究所在它们联合编撰的，反映世界环境和自然资源最新信息的巨型年度丛书《世界资源报告》（1987年）一书中写道：“我们正在目睹一门内容广泛的新学科的诞生。这门学科能够大大加深对有几十亿居住的我们这个行星结构和代谢功能的认识。这个学科集地质学、海洋学、生态学、气象学、化学和其他学科传统训练之大成。它有各种各样的名称：地球系统科学、全球变化学或生物地球化学等”。
现代崛起这门新学科有三个基本原因：
第一，科学发展的必然。过去三十多年对大陆、海洋、大气、生物圈和冰盖的研究表明，地球各部分之间存在着极为複杂的相互作用。它显着地影响着地球过去和未来的演变。这些新认识要求科学界採用系统方法，把地球作为一个整体系统，不仅继续深入研究地球系统的各个组成部分，更为重要的是研究地球系统各部分之间的相互作用、影响和后果。
第二，巨大的实际效益。当代科学技术发展的事实表明，基础研究成果转化为技术并套用于人类需求的周期日益缩短。科学上的每一个重大突破都给人类带来巨大的经济效益和社会效益。当代大气科学最大的实际效益是日益精确的全球天气预报。20世纪60年代由于高速电子计算机问世，使得大气过程的数值模拟成为现实。与此同时，1960年第一颗实验卫星的发射成功，从空间对地球表面和大气进行全球观测方面取得了崭新的发展。1966年第一批极轨气象卫星投入使用，1974年一系列地球静止环境卫星开始运作。这些空间飞行器能够连续地获得全球温度、云覆盖和其他大气变数，以补充原有的地面和高空观测。目前的区域天气预报几乎完全是依靠这些资料的数值预报。陆地和海洋的研究也给人类带来很多实际利益。研究地壳运动和板块构造可以发现潜在的火山爆发和地震活动区，并作出预报。特别是通过研究特定地球化学过程，人类已经知道地球上的石油、天然气和金属矿床的分布情况。从卫星观测到的海洋颜色中可以识别浮游生物的密集区和捕捉时间，这样就可以开发渔业资源。所有这些都说明对地球本身的科学问题做全面系统的深入探究，有助于进一步开发地球的丰富宝藏。
第三，人类的新需求——全球环境变化研究。由于地球是人类赖以生存和发展的物质源泉和环境，因而人类总是把自己的命运与地球的演化和太阳对地球的影响紧密地联繫在一起。长期以来，一般认为地球演变的主要因素源于自然变化，如日地间距离变化、大气和海洋湍流、地壳板块漂移、造山运动、火山爆发、冰川伸缩，以及河流变动等过程。但在近几个世纪里，人类的社会经济和技术活动，却对全球变化产生了明显的影响。人类自身已不仅是地球系统的一部分，并且直接成为全球变化的影响力。在这种情况下，若人类违背客观规律，危害了自然界，那幺，自然界也会以种种方式报复人类。因此人类必须审慎从事，必须尊重自然规律，才可能支配自然界。全人类对自然赖以生存的地球的未来负有新的责任。而这些只有基于理智的行动，科学地研究地球系统的整体行为，积累完整的知识，才能合理地支配和管理地球。
地球系统科学在内容上虽然仍以传统地球科学为基础，但其重点被放在对地球各部分之间的相互作用和相互关係的认识上，以便把地球各部分的组合作为一个统一的动力学系统加以研究。地球系统科学方法的基点是把地球看成是一个时、空尺度极宽的，各种相互作用过程的联合体，而不是各个部分的简单集合，特别重视了解岩石圈、物理气候系统（大气、海洋与陆地地面）和生物圈之间的相互作用。地球系统中各种现象和过程的空间尺度可以从几毫米到地球周长，时间尺度可以从几秒到几十亿年。由于地球各部分之间存在着耦合性，一个部分发生的变化可以从空间和时间是影响到其他各个部分。由于地球系统是非线性的，故某一时间尺度的变化会传播到其他时间尺度。这决定了地球系统科学的主要方法是按时、空尺度，而不是按学科对各种地球过程进行研究。通过这种方法，以达到了解、描述、模拟和预测地球过去和未来演变的情况。
了解、描述、模拟和预测地球过去和未来演变的情况，关係到保护未来几代人生存环境的战略制定。美国宇航局谘询委员会于1983年成立了地球系统科学委员会。这个委员会特彆强调把地球作为一个整体系统，以制定全球变化研究整体规划的重要性。并与1985年6月召开了专门讨论会，就今后10~15年地球系统科学的研究战略取得了一致意见。地球系统科学的近期目的为通过对地球系统各部分及其相互作用的研究，了解其相互作用和演变机制，预测它们在各种时间尺度上的演变趋势，达到对整个地球系统从全球尺度範围内有一个科学认识。地球系统科学的当前任务是发展和增强人类对预测未来十年到一个世纪内因自然因素和人类活动所引起的各种变化的能力。在这方面，地球系统科学当前面临的挑战和困难是很难把由人类活动引起的变化，与长达几十年到几个世纪内因自然因素髮生的变化过程中区分出来。