自20世纪中期以来，科学事实和我们自身的明显感受都说明人类活动对于地球表层的巨大影响，标志着地球系统和人类进入了新的地质时代、全球变化的时代，即人类世（Anthropocene）。人类世是人类-环境高度相互作用的时代，人类营力对地球系统作用强度所导致的环境变化程度在多数情况下已经超过了自然营力，人类由于自身的活动而正在失去自己可持续发展的生存环境：人类需要反省对环境的所有行为及其负面影响，并寻求新的科学应对解决可持续生存发展的各种挑战。
我们面临各种资源短缺、生态和环境以及社会安全问题，这些问题构成了我们当今人类获得可持续发展所必须解决应对的激烈挑战。应对这些挑战，人类需要新的科学理论、理念、方法和技术去认识由环境和社会系统共同构成的地球系统，即需要地球系统科学。地球系统科学（Earth System Science）是一门迅速崛起的跨学科领域研究（自然科学和社会科学之间的融合）的学科，旨在了解地球作为一个复杂、适应性系统的结构、过程和功能，即它的动力学。地球系统科学在其新的各种工具和方法的推动下，引入了新的概念和理论，改变了我们对地球系统的理解，特别是人类作为全球变化的驱动力所扮演的重要角色。作为地球系统科学的核心概念之一，人类世概念变得越来越重要和具有影响力，将气候变化、生物多样性丧失、污染和其他环境和社会问题，如高消费、不断增长的不平等和城市化等问题放在了在同一个框架中，并正在为自然科学、社会科学和人文科学的深度融合奠定基础。阈值或突变要素，作为地球系统科学的又一概念，它们描述了地球系统的非线性关系，多数不可逆和阈值突变行为的独特特征。地球系统的行星边界框架作为另一重要概念，将对地球的生物物理特征（状态、通量、非线性、突变因素）与全球级别的政策和治理体系联系起来。当今人类可持续发展需要回答以下极具科学挑战性的问题，如：地球系统的稳定和弹（韧）性如何？突变累加是否会产生一个全球性的临界点？如何才能更好地了解人类社会的动力学？地球系统科学需要理解由地质圈-生物圈-人类圈构成的整体的运行轨迹甚至能对其进行监控、预测和调控，为人类可持续发展做贡献。
近年来随着全球环境问题日益突出，可持续发展已成为全球战略共识。具备地球系统科学知识，是21世纪的建设者和决策者们必不可少的条件之一。因此，天津大学在已有表层地球系统科学研究院的基础上成立了地球系统科学学院，开展地球系统科学学科理论教学和前沿性科学研究，培养具有地球系统科学知识、全球视野、家国情怀和实践能力的高素质地球系统科学专业复合型人才，以期更好地服务国家发展战略和人类可持续发展。
天津大学地球系统科学学院将针对国家在资源、能源、环境、生态、灾害以及可持续发展等领域面临的重大科学问题，以“推进科学技术进步，培育卓越拔尖人才，服务国家重大需求”为使命，着力将国际前沿地球系统科学及其相关学科研究与国家/地方需求紧密结合，以全球化视野推动创新研究，突出特色实现差异化发展，以学科内涵建设为龙头，以高水平复合型人才培养为核心，建设高度契合社会发展需求与科学发展、高度综合地球系统科学相关学科（地理学、地质学、生态学等）学术思想教学与研究的世界一流地球系统科学学院。
院长 刘丛强
中国科学院院士
