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近些年来，人类在如何合理开发利用和有效保护地球方面，面临着一系列全球性或区域性的重大难题。美国前副总统戈尔认为，数字地球为研究和解决这类全球性难题提供了一个“没有围墙的实验室”。科学家们可以带着他们的问题和专业信息与实验方案，在这个旋转而变化的“活地球”中，进行专题的演示、反演、正演，研究和认识他们所关心的对象的动态发展过程，受到地球各圈层怎样的制约与影响，又怎样作用于地球的各层机体；重演几十年来地球整体圈层的演变和相互作用的历史，进而去问讯他们的未来。