环境历史上的这一不幸正在现代中国的一些布满烟尘的城市重演。再前翻数个世纪，
遭剥蚀的山坡的泥土流失给了亚洲人痛苦的教训，虽然他们意识到在进行农业生产
和森林砍伐时必须辅以谨慎的保护措施。所有上述教训具有两个共同特点：一是发
生的范围是局部或区域规模的；二是都在事后（当破坏已非常明显时）才被发现的。
21世纪的环境问题之所以是独一无二的，是因为其影响范围真正是全球性，而不仅
仅是局部性或区域性的。尤为严重的是，我们目前所面临的环境问题很有可能是持
续不断、甚至是木可逆转的，因此仅仅在实践中接受教训已远远不够。当地球成为
我们的实验室时，在我们进行全球规模的实验以前，需要预见实验的结果。最起码
这一点应该是我们将要在本书中讨论的地球系统科学的理论基础。
我将要在这里阐述的行星规模的环境问题现在已被称为“全球变化”。这一术
语是那些将地球视为一个系统来加以研究的人们提出来的，用以表示那些影响地球
系统（物理、生物、社会方面）的全球规模的变化。这些物理、生物、社会的地球
系统是相互关联的，而人类则对这些系统的变化起着一定的作用。既然人类绝对不
可能使大陆产生漂移，为何还要将大陆漂移作为“全球变化”的一部分来研究？理
由是，如果我们不了解漂移的大陆是如何影响大气圈中的气体、气候以及生物进化
的，那么，我们将失去可靠地预测全球变化中所谓的“人为因素”所必须的背景知
识。
在本书的讨论中，我要涉及的传统学科将包括地质学、生态学、大气科学、生
物学、能源技术、化学、农学、海洋学、政治科学、经济学乃至心理学。我还要审
视人类是如何影响地球系统的各个组成部分的。在本书的各章节中，将要述及大量