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地球系统指由大气圈、水圈、陆圈(岩石圈、地幔、地核)和生物圈(包括人类)组成的有机整体。地球系统科学就是研究组成地球系统的这些子系统之间相互联系、相互作用中运转的机制,地球系统变化的规律和控制这些变化的机理,从而为全球环境变化预测建立科学基础,并为地球系统的科学管理提供依据。地球系统科学研究的空间范围从地心到地球外层空间,时间尺度从几百年到几百万年。