本書は前著『環境問題の数理科学入門』の跡をたどって，環境科学で有用なモデル作りの腕前をさらに上げてもらうためのものです．前著の内容に習熟しているとなおよいですが，それとは独立して学べるようになっています．

本書は解析的なアプローチでモデルから情報を取り出すことに重点を置き，確率，最適化，スケーリング，微分方程式，安定性とフィードバックという5つのテーマをめぐって構成されています．

各章では初めに関係する数学概念を取り扱い，本書の中心をなす25の課題は，標準的な演習というよりは研究の課題という形で記述されます．各課題への解答の後には宿題用の演習がつき，概念や方法の理解を確かめる比較的簡単なものから，より難易度が高い研究提案にまで及びます．

本書を読むことで，自然の複雑さをモデル化する方法，つまり複雑な系の本質的でない詳細を捨て去り数学を使ってその本質を捉える方法へのより深い洞察が得られるでしょう．