傳統上，地球科學可分為大氣科學（氣圈）、海洋學（水圈）、地質學(地圈) 等研究領域，各研究領域都可視為一個獨立的系統。「地球系統科學 (Earth System Science) 」則擺脫了以往子系統各自獨立運作的情形，並以『地球運作的整體觀點』為主軸，探討自然系統（土壤、岩石、水文、大氣、海洋、冰圈與生態系等自然環境）與人類系統（污染、經濟成長、社會改變等相關的人類活動）的運作以及彼此間的交互作用，因而成為一門整合性科學。地球系統主要由大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈四個子系統所組成，由於各子系統間存在著顯著的關聯性。因此，本課程除了介紹基本概念外，也將深入探討各子系統之運作機制及彼此間之交互作用，讓同學建立地球系統的基本概念。

The earth system basically includes four subsystems of atmosphere, hydrosphere, lithosphere, and biosphere, which are strongly inter-related to each other. In this course, we will introduce the concept of earth system science and discuss each subsystem. Finally, we will give an integrated introduction of the earth system.