地球自然系统概括起来可分为五大子系统(或圈层)， 它们是:大气系统、陆面系统、海洋系统、冰层系统、生物系统。在气候科学界，在大气科学界，科学家们普遍认为，地球气候系统就是来自由上述五大子系统(或360百科圈层)所构成。按照科学大师钱学森所述，地球自然系统可统称为地球表层学。研究表明，在地学科学中存在着大量的包括随机性、模糊性和未确知性在内的不确定性因素及其信息。