За последние десятилетия в естественнонаучных дисциплинах произошел качественный скачок – была осознана стохастичность многих сложных процессов и начато изучение больших нелинейных систем. Теория катастроф, теория хаоса, теория сложности (complexity), синергетика являются разными языками, описывающими поведение нелинейных динамических систем, их свойство резким скачком переходить в другое состояние и используют понятия критических переходов, самоорганизации, иерархичности, фрактальности и т.д. Геофизика и метеорология, обладая длинными рядами наблюдательных данных, не только существенно влияли на развитие этого мировоззрение, но активно разрабатывали и применяли на практике научные идеи и принципы прогноза катастроф, определения риска и возможных ущербов, стратегий принятия решений.