本文目录一览：
- 1、地磁场是什么意思
- 2、地磁场的方向是哪啊？
- 3、地磁场有什么好处
- 4、地磁场强度有多大？
- 5、地磁场是什么意思
- 6、地磁场是怎么指向的？
- 7、什么是地磁场
- 8、磁场和地磁场的关系
- 9、地磁场是如何产生的？
- 10、地磁场的成因是什么？
地磁场是什么意思
地磁场
geomagnetic field
从地心至磁层顶的空间范围内的磁场。地磁学的主要研究对象。人类对于地磁场存在的早期认识，来源于天然磁石和磁针的指极性。磁针的指极性是由于地球的北磁极（磁性为S极）吸引着磁针的N极 ，地球的南磁极（磁性为N极）吸引着磁针的S极 。这个解释最初是英国W.吉伯于1600年提出的 。吉伯所作出的地 磁 场来 源于 地球本体的假 定是 正确的。这已为1839年德国数学家C.F.高斯首次运用球谐函数分析法所证实。
地磁场示意图
地磁场是一个向量场。描述空间某一点地磁场的强度和方向，需要3个独立的地磁要素。常用的地磁要素有7个，即地磁场总强度F，水平强度H，垂直强度Z，X和Y分别为H的北向和东向分量，D和I分别为磁偏角和磁倾角。其中以磁偏角的观测历史为最早。在现代的地磁场观测中，地磁台一般只记录H，D，Z或X，Y，Z。
近地空间的地磁场 ，像一个均匀磁化 球体的磁场 ，其强度在地面两极附近还不到1高斯 ，所以地磁场是非常弱的磁场。地磁场强度的单位过去通常采用伽马（γ），即10高斯。1960年决定采用特斯拉作为国际测磁单位 ，1高斯＝10特斯拉（T），1伽马＝10特斯拉＝1纳特斯拉（nT） ，简称纳特。地磁场虽然很弱，但却延伸到很远的空间，保护着地球上的生物和人类，使之免受宇宙辐射的侵害。
地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分，它们在成因上完全不同。基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，变化非常缓慢。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于地球外部，并且很微弱。
地球的基本磁场可分为偶极子磁场、非偶极子磁场和地磁异常几个组成部分。偶极子磁场是地磁场的基本成分，其强度约占地磁场总强度的90％，产生于地球液态外核内的电磁流体力学过程，即自激发电机效应。非偶极子磁场主要分布在亚洲东部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等几个地域，平均强度约占地磁场的10％。地磁异常又分为区域异常和局部异常，与岩石和矿体的分布有关。
地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。平静变化主要是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，其场源分布在电离层中。干扰变化包括磁暴、地磁亚暴、太阳扰日变化和地磁脉动等，场源是太阳粒子辐射同地磁场相互作用在磁层和电离层中产生的各种短暂的电流体系。磁暴是全球同时发生的强烈磁扰，持续时间约为1～3天，幅度可达10纳特。其他几种干扰变化主要分布在地球的极光区内。除外源场外，变化磁场还有内源场。内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的。将高斯球谐分析用于变化磁场 ，可将这种内、外场区分开。根据变化磁场的内、外场相互关系，可以得出地球内部电导率的分布。这已成为地磁学的一个重要领域，叫做地球电磁感应。
地球变化磁场既和磁层、电离层的电磁过程相联系，又和地壳上地幔的电性结构有关，所以在空间物理学和固体地球物理学的研究中都具有重要意义。
地磁场的方向是哪啊？
地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。
地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场；地磁北极在地理南极附近；地磁南极在地理北极附近，但并不重合。
地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。
地球磁场的起源
关于地磁场起源的假说归纳起来可分为两大类，第一类假说是以现有的物理学理论为依据;第二类假说则独辟蹊径，认为对于地球这样一个宇宙物体，存在着不同于现有已知理论的特殊规律。
属于第一类假说的有旋转电荷假说、地核为前提条件的地磁场假说、漂移电流假说、热力效应假说和霍尔效应假说等。
(1) 有旋转电荷假说假定地球上存在着等量的异性电荷，一种分布在地球内部，另一种分布在地球表面，电荷随地球旋转，因而产生了磁场。
(2) 以地核为前提条件的地磁场假说认为地核中电流的形成，应该是地核金属物质在磁场中做涡旋运动时，通过感应的方式而发生的。同时，电流自身形式的场就是连续不断的再生磁场，好像发电机中的情形一样。
地磁场有什么好处
地球磁场即把地球视为一个磁偶极子，其中一极位于地理北极附近，另一极位于地理南极附近，这两极所产生的球体磁场，其形成过程是如何的呢?一起和我来看看地磁场是如何形成的吧!
地磁场的形成 2010年，一项研究显示，地球磁场形成于34.5亿年前。地球磁场形成的时间与地球上最初生命的形成时间相符，地球磁场的形成有效的避免了地球上最初的生命形态遭受太阳磁辐射的破坏。
有电荷在运动才会产生磁场，因此地球的磁场应该与地球内部的带电结构有关。通常物质所带的正电和负电是相等数量的，但由于地球核心物质受到的压力较大，温度也较高，约6000°C，内部有大量的铁磁质元素，物质变成带电量不等的离子体，即原子中的电子克服原子核的引力，变成自由电子，加上由于地核中物质受着巨大的压力作用，自由电子趋于朝向压力较低的地幔，使地核处于带正电状态，地幔附近处于带负电状态，情况就象是一个巨大的“原子”。
科学家相信，由于地核的体积极大，温度和压力又相对较高，地层的导电率极高，使得电流就如同存在于没有电阻的线圈中，可以永不消失地在其中流动，这使地球形成了一个磁场强度较稳定的南北磁极。
另外，电子的分布位置并不是固定不变的，会因许多的因素影响下会发生变化，再加上太阳和月亮的引力作用，地核的自转与地壳和地幔并不同步，这会产生一强大的交变电磁场，地球磁场的南北磁极因而发生一种低速运动，造成地球的南北磁极翻转。
地磁场的简介 在地球上任何地方放一个小磁针，让其自由旋转，当其静止时，磁针的北极(N极)总指向地理北极，这是由于地球周围存在着地球磁场。地球磁场有大小和方向，所以是矢量场。地球磁场分布广泛，从地核到空间磁层边缘处处存在。
地球磁场随时间变化的场，内源场引起的变化称为长期变化，主要有磁场倒转和地球磁场向西飘移。地球磁场每5000~50000年倒转一次，与现今磁场方向相同的磁场称为正常磁场(磁场从南极附近出来，回到北极)，与现在磁场方向相反的称为倒转磁场，地质时期上出现过四个较大的倒转期，现今为布容正向期，历史上有松山反向期，高斯正向期和吉尔伯特反向期。
固体地球外部的各种电流体系引起的地球磁场变化称为短期变化，特点是变化快，时间短。短期变化又分为平静变化和扰动变化，其中平静变化包括太阳静日变化和太阴日变化，扰动变化包括磁暴、亚暴、钩扰、湾扰和地磁脉动。磁暴、钩扰、湾扰的发生与太阳活动有关，太阳活动频繁的时期，这些短期变化频繁发生，而且强度很大，变化剧烈。亚暴与极光有关。
地磁场的起源 历史上，第一个提出地球磁场理论概念的是英国人吉尔伯特。他在1600年提出一种论点，认为地球自身就是一个巨大的磁体，它的两极和地理两极相重合。这一理论确立了地球磁场与地球的关系，指出地球磁场的起因不应该在地球之外，而应在地球内部。
1839年，数学家高斯在他的著作《地磁力的绝对强度》中，从地磁成因于地球内部这一假设出发，创立了描绘地球磁场的数学方法，从而使地球磁场的测量和起源研究都可以用数学理论来表示。但这仅仅是一种形式上的理论，并没有从本质上阐明地球磁场的起源。
现在科学家们已基本掌握了地球磁场的分布与变化规律，但是，对于地球磁场的起源问题，学术界却一直没有找到一个令人满意的答案。关于地球磁场的起源，历史上曾有来自北极星的传说，但是到公元17世纪初就已经认识到地球本身就是一个巨大的磁体，不过当时仍不清楚地球磁场是怎样产生的。
地磁场的好处 地球磁场跟地球引力场一样，是一个地球物理场，它是由基本磁场与变化磁场两部分组成的.基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，变化非常缓慢.变化磁场包括地磁场的各种短期变化，与电离层的变化和太阳活动等 有关，并且很微弱.
地磁场也是一个向量场.描述空间某一点地磁场的强度和方向，需要3个独立的地磁要素.常用的地磁要素有7个，即地磁场总强度F，水平强度H，垂直强度Z,X和Y分别为H的北向和东向分量，D和I分别为磁偏角和磁倾角.
自从高斯(Gauss)把球谐分析方法引进地磁学，建立地磁场的数学描述以来，地磁学得到了极大的发展。地磁模型包括全球的和局部地区的两种.
它就是到目前为止IAGA的有关小组每5年给出一个世界地磁参考场(IGRF).
全球地磁场模型：
在球极坐标系中，拉普拉斯方程的通解为： _
在高斯分析中是根据内边界上的函数值及其法向变化率来确定高斯系数(g,h)的.
局部磁场模型
局部地区的地磁场模型方面的学术问题与全球的有所不同，局部地区的地磁场模型不能采用球谐分析方法因为没有"三维"意义
地磁场模型与地磁图是了解研究地磁场空间分布与时间变化规律，及其源的特征与变化的基础.因此，也是了解我们地球及有关的动力学过程的重要手段.
地磁场模型的科学价值：
经过多年研究分析，俄罗斯科学院医学基因研究中心地磁，电离层和无线电波扩散研究所的科研人员提出，地磁场的变化可导致人体淋巴染色体的畸变，使畸变的频率提高两倍.
地磁场的其他应用：
通过实验，科研人员得出结论，磁场变化的速度而不是磁场的绝对量影响染色体畸变的频率和细胞分裂过程中物质的交换，在一定范围内，地磁场的变化甚至影响DNA的合成.
据现代科学证明，地磁(气场)对人体有很大的影响：
如果人体长期顺着地磁的南北方向可使人体器官细胞有序化，产生生物磁化效应，使生物电得到加强，器官机能得到调整和增进，从而起到了良好的作用.
在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉.有时它像一条彩带，有时它像一团火焰，有时它又像一张五光十色的巨大银幕.它轻盈地飘荡，同时忽暗忽明，发出红的，蓝的，绿的，紫的光芒.静寂的极地由于它的出现骤然显得富有生气.这种壮丽动人的景象就叫做极光.
产生极光的原因是来自大气外的高能粒子(电子和质子)撞击高层大气中的原子的作用.这种相互作用常发生在地球磁极周围区域.所知，作为太阳风的一部分荷电粒子在到达地球附近时，被地球磁场俘获，并使其朝向磁极下落.它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红,绿或蓝等色的极光特征色彩.
在太阳活动盛期，极光有时会延伸到中纬度地带，极光有发光的帷幕状，弧状，带状和射线状等多种形状.发光均匀的弧状极光是最稳定的外形，有时能存留几个小时而看不出明显变化.然而，大多数其他形状的极光通常总是呈现出快速的变化.弧状的和折叠状的极光的下边缘轮廓通常都比上端更明显.极光最后都朝地极方向退去，辉光射线逐渐消失在弥漫的白光天区.造成极光动态变化的机制尚示完全明了.
在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为"太阳风".这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极，从而导致带电颗粒与地球上层大气发生化学反应，形成极光.
地球的磁场还在不断发生变化，其变化方式也在发生变化.不同地方的磁场方向和强度均以不同的方式发生变化，可能变小，也可能南北极发生大翻转 .由于地球磁场的复杂性，要预计它在遥远的将来会是什么样子是不可能的.地球物理学家们利用分布在世界许多地方的磁场观测点收集的数据，通过数学模型分析出磁场将如何变化.
地磁场强度有多大？
地磁场的强度在25,000至65,000 nT（0.25至0.65 G）之间（一个磁力较强的 冰箱磁贴 （英语：Refrigerator magnet） 的磁场强度约为10,000,000纳特斯拉（100高斯））。. 磁场强度的等高线图称为"力线图"。. 世界地磁模型 显示，地磁场强度的整体趋势是从两极至赤道逐渐减弱，强度最低处位于南美洲一带的 南大西洋异常区 ，最高处则位于加拿大北部、西伯利亚以及澳洲以南的南极海岸。.
地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分。基本磁场是地磁场的主要部分，起源于固体地球内部，比较稳定，属于静磁场部分。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于固体地球外部，相对比较微弱。地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。
行军、航海利用地磁场对指南针的作用来定向。人们还可以根据地磁场在地面上分布的特征寻找矿藏。地磁场的变化能影响无线电波的传播。当地磁场受到太阳黑子活动而发生强烈扰动时，远距离通讯将受到严重影响，甚至中断。假如没有地磁场，从太阳发出的强大的带电粒子流（通常叫太阳风），就不会受到地磁场的作用发生偏转，而是直射地球。在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成份可能不是现在的样子，生命将无法存在。所以地磁场这顶“保护伞”对我们来说至关重要。
地磁场强度大约是0.5-~0.6高斯，也就是5~6*E-5特斯拉（50~60μT）。
地磁场是什么意思
地磁场的意思是：地磁场是指地球内部存在的天然磁性现象。
地球可视为一个磁偶极（magnetic dipole），其中一极位在地理北极附近，另一极位在地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。
地球的磁场向太空伸出数万公里形成地球磁圈引力。地球磁圈对地球而言有屏障太阳风所挟带的带电粒子的作用。地球磁圈在白昼区(向日面)受到带电粒子的力影响而被挤压，在地球黑夜区（背日面）则向外伸出。
基本概述：
地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分。基本磁场是地磁场的主要部分，起源于固体地球内部，比较稳定，属于静磁场部分。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于固体地球外部，相对比较微弱。地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。
行军、航海利用地磁场对指南针的作用来定向。人们还可以根据地磁场在地面上分布的特征寻找矿藏。地磁场的变化能影响无线电波的传播。当地磁场受到太阳黑子活动而发生强烈扰动时，远距离通讯将受到严重影响，甚至中断。
假如没有地磁场，从太阳发出的强大的带电粒子流（通常叫太阳风），就不会受到地磁场的作用发生偏转，而是直射地球。在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成份可能不是现在的样子，生命将无法存在。所以地磁场这顶“保护伞”对我们来说至关重要。
地磁场强度大约是0.5-~0.6高斯，也就是5~6*E-5特斯拉（50~60μT）。
地磁场是怎么指向的？
小磁针有两个磁极，N极所指方向为小磁针所在处磁场方向，S极的指向则与磁场方向相反。所谓内部磁场，一般是指磁铁内部（磁铁实体中，不能展示出来的）或通电螺线管内部的磁场，与外部磁场方向相反。
地理的南极与地磁的南极正好处于相反的状态，磁极间异名相吸，小磁针北极指向地磁场的南极地磁场的南极又是地理学范畴的北极。
小磁针静止时指的是磁场方向，也就是磁感线的方向，磁场的方向是从N级出发指向S级，如果是地磁场，则N级指向地磁场的S级，地理的北极。磁感线由N极发出S极接受，构成一个封闭的圆弧形，同时磁感线不仅存在于外部，内部磁感线由S极向N极，因此小磁针静止时的N极指向取决于小磁针所在的位置。
什么是地磁场
地磁场是指地球内部产生的磁场，它是一种天然的物理现象，对于地球和人类的生活都有着重要的影响。
首先，地磁场是地球的一个重要特征。地球是一个巨大的磁体，其内部的铁和镍等金属流动产生了电流，从而产生了磁场。这个磁场从地球内部延伸到太空，与太阳风相互作用，形成了一个复杂的磁场系统。
其次，地磁场对地球和人类的生活都有着重要的影响。地磁场可以保护地球免受太阳风等有害辐射的侵袭，确保大气层不被剥离，保护地球上的生命免受有害辐射的影响。同时，地磁场还可以影响地球的气候、生态系统和人类的行为。例如，地磁场的变化可能会影响地震、火山喷发等自然现象的发生，还可能影响动物的迁徙和行为。
此外，地磁场还是一个重要的科研领域。通过对地磁场的研究，科学家们可以了解地球内部的构造和运动规律，探索地球生命的起源和演化过程，以及研究太阳风等宇宙现象的本质和规律。
在历史上
地磁场也曾经引发过许多科学家的兴趣和研究。早在古代，人们就已经发现了磁石的磁性，并开始利用磁石进行导航和定向。随着科学技术的不断发展，人们开始使用更加精密的仪器和方法来研究地磁场，例如磁力仪、地磁测量仪等。这些仪器和方法的使用，为地磁场的研究提供了更加准确和可靠的数据和信息。
总之，地磁场是地球的一个重要特征，对于地球和人类的生活都有着重要的影响。通过对地磁场的研究，我们可以更好地了解地球和宇宙的奥秘，为人类的科技进步和发展做出更大的贡献。
磁场和地磁场的关系
磁场与地磁场是总体与个体的关系。磁场作为一个概念，是磁场这一物质的名称，是指全部的磁场。不仅地球能产生磁场，磁体、通电导体线在周围都能产生磁场。地磁场是指具体的，以地球为一个磁体而在地球周围产生的磁场，地磁场的磁场方向大致是从地理南极附近到地理北极附近。
地磁场是如何产生的？
地球万有引力在地球周围形成无数对磁场，致使地球自转切割磁力线，所以地球自转轴的两端产生地磁场。
1、地球磁场最大的作用是形成一道屏障，把宇宙射线集中到地球的南北两个磁极。，地磁北（N）极处于地理南极附近，地磁南（S）极处于地理北极附近。
2、地球的磁性,是地球内部的物理性质之一.地球是一个大磁体,在其周围形成磁场,即表现出磁力作用的空间。地磁场和一个置于地心的磁偶极子的磁场很近似，这是地磁场的最基本特性。
3、地球磁场属于电磁场，是通过外核的电子随地球自转的电流效应（近似于电生磁）产生的磁场。地磁场强度很弱。
4、地球磁场（the earth magnetic field）是指地球周围空间分布的磁场。地球磁层位于高层大气之外，是一个形状类似慧星的磁性包层。
扩展资料：
地球磁场最大的作用是形成一道屏障，把宇宙射线集中到地球的南北两个磁极。地球受到太阳的影响非常大，太阳风在离地球大约64000公里以外，也就是10倍于地球半径的地方，以每秒数百公里的速度飞向地球。
太阳风不断冲击着地球外围环境，当粒子流进入地球附近时，一部分会由于受洛仑兹力作用绕过地球，剩下的会被类似磁镜的地磁系统俘获，通常在5至10个地球半径外的距离就被拦截到。
太阳风与地磁场相持形成的曲面是磁层的边界，称为磁层顶。磁层的形成，使地球磁场拦截了太阳辐射来的带电粒子，以及对生命体一般具有危害的宇宙射线，使它们难以到达地面，而是留在高层大气之外，环绕地球流动。这种屏蔽作用对生物的生存与繁衍具有重要意义。
参考资料来源：百度百科-地球磁场
地磁场的成因是什么？
地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分。基本磁场是地磁场的主要部分，起源于固体地球内部，比较稳定，属于静磁场部分。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于固体地球外部，相对比较微弱。地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。
行军、航海利用地磁场对指南针的作用来定向。人们还可以根据地磁场在地面上分布的特征寻找矿藏。地磁场的变化能影响无线电波的传播。当地磁场受到太阳黑子活动而发生强烈扰动时，远距离通讯将受到严重影响，甚至中断。假如没有地磁场，从太阳发出的强大的带电粒子流（通常叫太阳风），就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成份可能不是现在的样子，生命将无法存在。所以地磁场这顶“保护伞”对我们来说至关重要。
地球的磁场是液态铁芯中运动电场的结果，与条形磁铁相似，分南北两极，磁力线由北向南，但地球的核心是熔融的，故地球磁场由核心的循环电流感应，地球的磁场正在减弱，有可能翻转。
我们的保护磁层是从哪里来的？ 让我们来看看地球的磁场，以及它是如何与太阳相互作用的。
在我们了解地磁场是如何工作的之前，我们首先需要对磁性有一个基本的了解。 当电荷穿过铁这样的磁性材料时，磁场就形成了。
条形磁铁上方洒在纸上的铁屑所表示的磁场线的方向
维基百科
任何磁化材料都是双极的，这意味着它有一个北极和一个南极，磁场线从北到南。 北极处的磁场线会回到南极，在材料外产生一个外部磁场，它会影响其他距离太近的物体。
你可能对条形磁铁很熟悉，从本质上说，地磁场与之非常相似。想象一下，一个巨大的条形磁铁穿过地核，从一个磁极到另一个磁极，你就会看到这样的画面。 然而，地核是熔融的，所以我们的地磁场是由地核处的循环电流引起的。 其中的一个结果就是，地磁场偶尔会倒转。 据信，地磁倒转平均每20万年就会发生一次。
把条形磁铁与地球作进一步的类比，巧合的是，地磁的南极刚好位于地理北极，北极位于地理南极。 当有人提到“磁北”时，他们实际上指的是地球的南极。
