环境物理学：物理原理与应用

环境科学几乎总是提出极其复杂的问题，其典型特征是强非线性的演化动力学。所研究的体系具有许多自由度——这使得它们变得复杂——并且具有在巨大的时空尺度范围内发生的几种不同组分的非线性相互作用——这使得它们变得复杂。这样的体系在宏观驱动（通常是太阳加热）和调节（例如地球自转和引力）因素的作用下演化。最全面的例子是整个气候系统。环境体系宏观动力学的描述基于在唯象基础上推导的主平衡的系统使用，以便专门化动力学方程。这样的平衡是演化方程的合适类别的近似解，当考虑足够大的空间或时间平均时，它们代表了实际观测场的相当好的近似。实际上，根据我们关注的时间和空间尺度，必须考虑不同的平衡。这种方法反映了环境科学中科学研究的基本启发式-归纳性质，在这种研究中，传统的还原论科学态度并不总是有效的。为了例证这个过程，我们考虑了允许地球上生命存在的流体（空气和水）的运动这一非常相关的情况：所谓的“地球物理流体”。