本辑首先用三个有代表性的模式介绍了国际上地球系统模式的前沿，包括这些模式中大气、海洋、陆地、海冰和冰川子模式所用的设计框架和物理参数化过程，以及模式对20世纪全球气候模拟的优缺点和对未来21世纪气候变化的模拟。专辑接着介绍用地球系统模式模拟过去和未来全球变化所需要的两类强迫场，它们包括地球表面大气温室气体和气溶胶的通量排放以及土地利用与土地覆盖的变化。专辑最后介绍了地球系统模式的计算机软件顶层设计以及关于这些模式在球面上数值求解地球流体动力学偏微分方程组方法的一些展望。专辑的主要论文作者都曾在2010年夏季清华大学的地球系统模式研讨会上作过有关的专题讲座。

关键词：地球系统模式　气候变化模拟　源排放和土地利用　复杂系统模式软件设计