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基于地球系统中的动力、物理、化学和生物过程等建立起来的数学方程组以及为求解这些方程组而发展的计算方法和编写的计算机语言的综合。通过大型计算机对这些方程组进行数值计算可以定量描述地球系统五大圈层(大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈)的相互作用和变化以及地球外层空间的性状,从而实现对地球系统复杂行为的模拟和未来可能情景的预测。