地磁場（Geomagnetic field），又稱“地球磁場”，是指從地心至磁層頂的空間范圍內的所有場源產生的磁場，平均強度為5?104nT，兩磁極處磁場強度約為7?104nT。常用的地磁場模型有國際標準地磁場模型（IGRF）和世界地球磁場模型（WMM）。
中國人最先發現了磁的各種基本性質并發明了羅盤，在公元前1100年，就有使用指南車的文字記錄。公元前640一546年，希臘學者在著作中就有過“磁有吸引力”的記載。關于磁場的成因，有多種學說，其中影響最廣的為1919年英國物理學家拉莫爾（Larmor）提出的“地球發電機”理論。在空間維度上，地磁場存在地磁脈動、磁場反轉等變化；在時間維度上，地磁場也存在著周期的太陽靜日變化與太陰日變化等。地磁場會受到海洋潮汐運動、電離層和磁層中的電流變化以及太陽活動的影響。
地磁場可以保護地球生命免受宇宙射線的傷害，還能阻止太陽風接觸電離層。隨著對地磁場研究的不斷深入，逐漸形成了與地磁場相關的學科，如地磁學、地電學、古地磁學等。通過研究地磁場，科學家繪制了地磁圖和地電場模型，用來指導社會生活和生產等活動。
定義
地球是一個永磁鐵，它的兩極各自在地理兩極附近。地球本身及其周圍空間存在的磁場稱為地球磁場，又稱地磁場。
研究歷程
中國
中國人最先發現地磁場的現象，并且能在實踐中加以利用，如磁的各種基本性質的發現和羅盤的發明。中國司馬遷司馬遷記載：“周公以指南車五。（南越王）越常氏使者駕之，途經湖南省、臨，而至海邊，期年返抵國境。途中指南車隨時先導，為余者引路，并判明方向?！?/p>
制造指南車的秘訣在公元前一世紀遺失之后，三國時期發明家馬鈞在公元226年重新創制——“車中置一木刻神像，伸臂指南。無論車輛如何拐彎旋轉，神像總是繼續指南不變?！贝送?，當時中國人也已經知道以磁石磨制的磁針并非正指南方，而是略向東偏。
中原地區在北宋年間，已有在海船上應用指南針的記載。北宋宋徽宗宣和年間（1119～1125），地理學家朱彧在《萍洲可談》中，講述了海船上的人為了辨認地理方向，晚上看星辰，白天看太陽，陰天落雨就看指南針。同時期的航?；顒蛹以S兢，在宋徽宗宣和五年（1123）出使高麗回國后，寫了一本《高麗圖經》，其中也記載了船行過蓬萊山以后，開船的人看著星辰前進，如果遇到天陰，就用指南針來辨認南北。到了南宋，根據吳自牧《夢粱錄》記載，航海的人用“針盤”航行，也就是指南針和羅盤結合在一起使用。
在1950年、1960年和1970年，中原地區先后發表了由地面測量得到的不同比例尺的全國地磁圖。
歐洲
古希臘時期，許多作者在各種著中都到說到了具有顯著吸鐵性能的"神石”。比如，公元前640一546年，希臘學者泰勒斯（Θαλ??）的著作中就有過“磁有吸引力”的記載。它們起初的名字有“怪力英雄石"“強力爆發石”“星子石"等，同時也通稱為“石”。后來，這類石頭被命名為“磁”。
十二世紀時，一位英國教士在自己的著作中提到了磁極的現象：“舟子在航海途中，遇到陰天不能隨太陽而不能隨太陽而辨認方向，或者遇到黑夜，暮色蒼茫之時，他們不知如何掌握航行方向，就利用一根能自由轉動，而一端指向北方的磁針。”
十四世紀初，意大利人弗拉維奧·焦雅（Flavio Gioia）發明了現代式航海羅盤。十五世紀時，意大利航海家克里斯托弗·哥倫布（Christopher Columbus）發現磁針偏異現象后，地磁學科才開始發展。在這之前，人們一直以為磁針是指正北的，并且以為這是北極星吸引磁針的緣故。在哥倫布第一次航海去新大陸后才知道，從一處轉到另一處后，磁針會改變指向。
1581年，英國的諾爾曼（Robert Norman）繪制了第一張世界地磁圖，在圖上標明了世界各地羅盤指針所指示的實際方向。1600年，英國物理學家威廉·吉爾伯特（William Gilbert）在《論磁》中，提到了關于地磁成因的理論概念，肯定了地球自身就是一個巨大的磁體，它的兩極與地理兩極相符合，并用一個磁化鐵球的實驗證明了這個論斷。在這本書的影響下，德國天文學家約翰尼斯·開普勒（Johannes Kepler）提出了一種行星體系的磁學理論，把地球是一個大磁石的概念擴展到其他行星和太陽。
地磁形成
成因學說
1600年，英國物理學家威廉·吉爾伯特觀測到，地磁場在地球表面的分布類似于一個地心磁偶極子所產生的磁場。根據這一觀測結果，大衛·吉爾伯特提出了最早的永久磁化理論。這一理論在后來被推翻，因為，如果地球是一個均勻磁化球，那么要產生觀測到的地磁場，地球的平均磁化強度應為80A/m（0.08C)，這超過了地球上天然巖石磁化強度的上限。
1919年，英國物理學家拉莫爾結合地核的流動性和導電性，提出地磁場起源的自激勵發電機模型，這種說法又被稱為“地球發電機”理論或“地核發電機”理論。
“地球發電機”理論認為，地磁場的形成源自一個巨大的電場，而電場的存在必然有一個很大的發電機存在，這個發電機的原理即為地球不同圈層之間的較差運動（角動量交換）。地球內部的不同圈層是客觀存在的，它們分別是地核、地幔和地殼。地核與地幔之間的相對運動就是圈層之間的較差運動，也就是地球發電機的形成原理。地球的地核、地幔和地殼三個圈層之間也有較差運動。于是，兩兩較差運動的圈層都是一個發電機，形成對應的兩套行星尺度的磁場。但以地核與地幔之間的發電機效率更高，其對應的行星尺度的基本磁場強度也就更大。
在與地核有關的流體力學方程和電磁方程問題上，布拉德（Bullard）提出的地核自激發電機理論是最具代表性的一種。布拉德根據地核是由固相內核及液相外核這一結構，認為具有良導性的液核因內部產生的科里奧利力的影響下形成渦流環。這種渦流環有平行于赤道平面的分量。設有初始磁場垂直手渦旋平面方向（即赤道平面方向），在平行地軸的方向將產生電磁學及流體力學的物理現象。布拉德根據地核中渦旋運動及其中產生的感應電流建立了流體力學方程及電磁方程，并得出結果：磁力線隨著液體運動，原始場的力線被液體流帶走并作振動運動，即磁力線與導電液體緊連在一起。把這樣的理論用于地核，假定半徑為的地核內部和厚度為一（為地核的半徑）的外部彼此之間以角速度做相對轉動，如果有初始恒定磁場存在，利用磁流體力學方程即可解出這種相對轉動所引起的磁場及其分布特征。
1933年，巴耐特（Barnett）提出了磁回旋理論。他假設，每個鐵磁體原子本身就是一個轉子，除具有機械轉矩外，還具有與轉子方向一致的磁矩。因此，旋轉的鐵磁物體會在轉軸方向磁化。但是根據該理論所得到的地球磁矩僅為實際值的100億分之一。
1947年，英國物理學家布萊克特（Patrick Maynard Smart Blackett）提出了巨體旋轉理論。他注意到，地球、太陽和處女座78號星的磁矩與轉矩之比很接近。于是他提出，地球磁場形成的原因可能是由于巨大天體會產生一個與機械轉矩成正比的磁矩。之后，他又在實驗的過程中否定了他的假設。
磁力線扭結理論在1950年由瑞典物理學家阿爾文（Hannes Olof G?sta Alfvén）提出，該理論以高電導地核的感應過程為基礎，認為如果地核中存在差動旋轉，那么原來的偶極磁場將被流體運動拖曳而纏繞。在強纏繞的情況下，磁力線束將會不穩定，最后，形成磁力線環（扭結）。許多這樣的磁環可能同時存在，磁環被對流拉伸開來，最后增強了原來的磁場。磁力線扭結可能是地核中一個重要的過程，但是形成磁環的過程是否足夠頻繁地重復進行，還是一個不清楚的問題。
1956年，查特里（Chatterley）提出了磁暴感應理論。他認為，反復發生的磁暴恢復相，通過電磁感應可以在地核中形成產生偶極磁場的電流體系。在前一個磁暴的感應電流消失之前，后一個磁暴接著發生，在磁暴多次重復之后，就會形成地磁場。根據該理論，地磁場的形成時間大約需要100億年，而地球卻只有50多億年的歷史。
懷爾德（Wilder）在解釋地磁場結構時，建立了一個由兩個同心球組成的模型，用內球的電流模擬偶極磁場，外球相應于海洋的區域置放鐵板，大陸下面的某些特征也用鐵板來模擬。用這個模型產生的總磁場（包括一次場和鐵板中的二次感應場）顯示了主磁場的某些特征。在這個模型中，懷爾德認為，海洋地殼比大陸地殼冷，故居里點較深，磁性較強。而事實上海洋地殼比大陸溫度高，因而，桑頓·懷爾德的假設與實際情況不符。
影響因素
海洋潮汐
海流、海浪誘發海水中的電流密度最大可達到。海水運動切割地球磁場的磁力線，產生感應電流，感應電流作為場源會產生新的磁場和電場，這種磁場被定義為海洋磁場。
海洋磁場指海洋環境自然場源，包括海流電磁場、海浪電磁場、內波電磁場等。海洋電磁場的基本特性包括時域特性、頻域特性、相干特性、偏振特性等，分別反映了海洋電磁場不同場源的主要特征，這些特征和變化都會對地磁場造成影響。
電離層和磁層中的電流
電離層和磁層與地球變化磁場直接相關。一般將70km~1000km高度范圍的大氣層叫作電離層，電離層電流是變化地磁場的主要場源。另外，除了平靜電流體系外，電離層中經常流動著各種各樣的擾動電流體系，并產生相應的地磁變化。例如，當亞暴發生時，極區會生成空間結構和時間變化都極其復雜的亞暴電流體系，并產生地磁亞暴變化。
離地面1000km以上的大氣層處于完全電離狀態，此處的大氣非常稀薄，帶電粒子的碰撞頻率極小，它們的運動狀態主要受地磁場的控制，所以把這個區域叫作磁層。磁層的下面與電離層相接，磁層外邊界叫磁層頂，其向陽一側形似半橢球面，背陽一側呈逐漸變粗的圓筒形，該圓筒圍成的空間叫磁尾。在平靜太陽風中，向日面磁層頂日下點的地心距約為10個地球半徑，磁尾截面半徑約為20個地球半徑，其長度超過1000個地球半徑。當太陽風劇烈擾動時，磁層頂日下點可以被壓縮到6～7個地球半徑處。太陽風在地球附近的速度超過音速。當這個超音速等離子體流受到磁層阻擋時，在磁層頂上游幾個地球半徑處，形成相對于磁層頂靜止的弓形駐激波，稱為弓激波。太陽風等離子體通過弓激波后受到壓縮和加熱，形成湍動的磁鞘等離子體。
太陽活動
從統計上看，地磁活動的時間和強弱與太陽活動之間有著因果關系。地磁活動與太陽黑子曲線正相關，均具有11年周期，地磁活動的極年平均落后于太陽黑子極年1年。早在1850年，有學者就發現地磁的變化與太陽活動的11年周期有關，之后，太陽活動與地磁的關系便成為許多天文工作者的研究對象。1943年發現較大耀斑的出現與地球上磁暴的發生有密切關系。耀斑出現時，在其附近向外發射高能粒子，如電子、質子、粒子和大原子序數的原子核。這些帶電的粒子運動時產生磁場，當它們到達地球時，便會以自己的磁場干擾到原有的磁場，引起地磁的變動。
地磁場結構
按照場源位置劃分
在等離子體環境和典型條件下，地磁場的結構包含等離子層、等離子片、極區等離子區和范艾倫輻射帶的磁層。在地球磁層與太陽風之間復雜的磁流體動力學相互作用下，帶電粒子層外部的地磁場偏離了簡單的偶極場。在1000km以上，占主導地位的地球物理學環境是地球的磁場。在1000km以下，地球的磁場主要通過大氣層起作用。
按照磁場疊加構成劃分
地磁場是由各種不同來源的磁場疊加構成的，主要包括地核場、地殼場和干擾磁場。
地核場也稱為主磁場，強度大概為0.5~0.7Gs，由位于液態外地核的高溫鐵環流引起。地核場占地磁場的95%以上，空間分布為行星尺度，變化周期以千年尺度計，是地磁導航的主要參考依據。
地殼場也稱為異常場，是由地球表面的地殼巖石磁化引起，約占地磁場的4%，在地球表面呈區域分布，其空間分布為數千米或者數十千米，不隨時間變化，隨高度增加而衰減。
干擾磁場源于地表以上的外部空間，主要有磁層和電離層，既有規則的日變化、脈動和磁暴，也有不規則的磁暴和亞磁暴等，約占地磁場的1%。
地磁要素
地磁場有兩個極，即北磁極和南磁極，它們并不與地球的地理坐標系統一致，偶極子場的軸線較地理南北軸傾向約11.5°。兩個磁極在地面上的位置并非固定，而是有變化的。
最近400年來，北磁極一直在北緯66°到79°、西經59°到104°的范圍內緩慢地移動著位置。20世紀以來，北磁極在北美洲大陸以北、格陵蘭島以西的帕里群島附近，距離地球的地理北極約在1500km；南磁極則在南極洲洲邊緣的威爾克斯地，距地理南極大約有2400km。南、北磁極近期的地理坐標大致是：北磁極（北緯76° ，南緯66°）；南磁極（西經100°， 東經139°）。
地磁場的磁南極洲與磁北極的連線稱為磁軸。與地磁場相關的物理量有地磁場總磁感應強度、磁傾角、磁偏角、水平分量、垂直分量、北向分量、東向分量，這七個量也被稱為地磁要素。
地磁場的各個物理量之間存在著運算關系：，，，，，，。通常采用磁偏角、磁傾角和水平分量作為獨立要素，確定某一點的地磁場。
強度
強度是描述地磁場強弱的物理量，也叫地磁感應強度，其大小與方向隨地點、時間而變化。地磁場的平均強度為。在地磁坐標系中，在點產生的磁場為。在極蓋附近，具有極大值，約為；在地球表面赤道附近，具有極小值，約為。
磁傾角
磁傾角是指地磁場中某處磁感應強度向量與水平面的夾角。一般來說，北半球的磁傾角為正，南半球的磁傾角為負。地球赤道處的磁傾角為0°，地球兩極處的磁傾角為90°。將磁傾角為零的地方連起來，此連線稱為磁傾赤道，它與地球赤道比較接近。磁感應強度矢量所在的水平面投影與地理子午面南北方向的夾角為磁偏角，不同的位置磁偏角不同。
磁偏角
地磁的南北兩極與地極的南北極不重合，所以當地的地理南北極線（即當地子午線）與當地的地磁南北極線有一偏差角，這一偏差角即稱磁偏角，也被稱作磁差。
地球表面不同地點的磁偏角不同，可從磁差圖上查出，而同一地點的磁偏角隨時間而變動，故磁差圖每隔一定時間就要修正。通常，同一地點的磁偏角在一年內的變化不超過10'。以真子午線為基準，磁子午線北端偏東的磁偏角為正，磁子午線北端偏西的磁偏角為負。
變化特征
空間變化
磁場反轉
地磁北極和地磁南極洲歷史上曾發生過無數次翻轉。地磁場極性倒轉是地磁場長期變化的重要特征，這一發現極大地推動了地球科學的革命，成為全球構造理論（板塊學說）的重要觀測基礎之一。
研究磁場反轉的對象之一是巖石。巖石在成巖過程中，由于在常溫下氧化等化學反應、相變或結晶增長等原因獲得的化學剩磁與地磁場有密切關系。除此之外，等溫剩磁、黏滯剩磁、壓剩磁等也與地磁場有關。古磚瓦、古陶器等通常含有一些磁性礦物，在焙燒過程中它們會獲得熱剩磁，這種熱剩磁同樣與地磁場有關。因此，巖石和古物可以提供過去某個時期地磁場特征的有用資料。
美國科學家的一項研究顯示，最近一次地球磁場逆轉的整個過程至少持續了22000年。現在地球磁場的強度約為電磁單位，這一磁矩的大小每100年間約減少5%。按此趨勢，在2000年后，地球的磁矩應變為零，然后地磁場有可能發生反轉。
赤緯變化
在一年中的某一天被陽光垂直照射到的緯度即叫做赤緯。與地球磁場有關的磁力線相對于經度的角度是變化的，這種變化被稱為赤緯變化。當磁北在真北以東時，赤緯為正。地球赤緯的變化具有周期性，這個周期性的基本規律在夏至、冬至、春分、秋分這四天尤為明顯，如夏至日為+23°27'（北緯23°27'）、春秋分為土0°00'（赤道）、冬至日為-23°27'（南緯23°27'）。
地磁脈動
地磁脈動是指地磁場的各種短周期和小振幅的變化，其周期一般為，振幅一般為量級。地磁脈動可分為兩大類：一類為規則型或穩定型脈動，波形為正弦曲線型或近似正弦型，振幅差不多相等，持續時間可達數小時；另一類為不規則型或衰減型，其振幅逐漸減弱，類似于阻尼振蕩。
地磁脈動的研究對于認識地球磁層和電離層的特征、太陽風和磁層的相互作用，以及外源地磁變化于固體地球的電磁感應作用具有重要意義。研究表明，由太陽風與磁層界面的不穩定性、磁層的突然被壓縮或膨脹、磁層內帶電粒子運動狀態的不穩定性等因素引起的磁流波沿磁力線的共振激發，可能是地磁脈動產生的主要機制。
地磁鉤擾
地磁鉤擾是一種只在白天發生的持續時間約幾十分鐘的短促而光滑的磁擾，因形狀像鉤子而得名。地磁鉤擾一般在磁靜日或微擾日的白天出現，與太陽耀斑同時發生，起源于突然增強的太陽紫外線輻射。
磁暴時變化
磁暴是一種劇烈的全球性地磁擾動現象。當太陽活動時，在太陽黑子區域有一股連續發出的帶電粒子流射向地球，這些粒子流所形成的電流會產生一個附加磁場，強烈干擾地磁場，而產生磁暴。
磁暴的特點可以概括為變化幅度大且形態復雜、持續時間長且全球同步。磁暴發生時，所有地磁要素都會發生劇烈變化，其中，水平分量變化最大。因此，磁暴的大部分形態學和統計學特征，依據中低緯度水平分量的變化得到。
磁暴強烈時，指南針會失效，地面上的輸電線、電話線、輸油管道和細長的金屬導體中會產生感應電流。磁暴與極光往往同時發生。
時間變化
太陽靜日變化
太陽靜日變化是以一個太陽日，即24小時為周期的變化，也被稱為地磁日變。這是一種平穩的周期性地磁變化，起源于電離層電流體系的變。由于電離層電流體系的變化主要受地球的相對位置影響，因為它依賴于地方時的周期變化和季節變化。一般來說，位于同一緯度的地磁臺站的太陽靜日變化幅度是相似的，只是其相位存在在差別，每一經度相差4分鐘。
太陰日變化
太陰日是地球相對于月球自轉一周的時間，太陰日變化的基本特征是以半個太陰日為周期，且依賴于地方太陰時。由于其變化幅度僅，又重疊在太陽靜日變化紙中，對磁法鉆探影響很小，因此很少被單獨考慮。
測量與分析
地磁場長期觀測表明，地球基本磁場不是恒定不變的，而是隨時間有緩慢的變化，其時間尺度為若干年，這種變化稱為地磁場的長期變化。地磁場長期變化的時空分布是追蹤地球內部物質運動的重要線索，是固體地球物理學的重要課題之一。地磁場長期變化主要表現在地球磁矩衰減、偶極子場和非偶極子場的西向漂移。這些變化具有全球性的統一特征，一般認為它是來源于地核內部或核慢邊界。
磁偏角和偶極矩強度的變化
最早長期變化現象較為系統的記錄是磁傾角和磁偏角的變化。磁傾角和磁偏角的變化在相當長的一段時間（幾十年）內表現為單調的增減變化。其極大值到極小值的時間間隔約為240年，由此推斷磁偏角的長期變化似有 500年左右的周期。
把各地磁要素的年變率的等值線繪于地圖上，稱為地磁場長期變化圖。
地磁偶極矩的大小反映了地磁場偶極子部分的總體強度。根據從有磁場強度絕對值觀測以來地磁偶極矩的長期變化表明，磁矩的相對衰減率為。
這說明了在最近100年內，地球磁矩衰減了5.3%。古地磁研究表明，地球偶極磁矩可能具有周期性變化，并不是單調衰減的。從12萬年以來磁矩變化的數據推測，地球磁矩變化有某種周期性。
磁極移動
實際觀測表明，地磁場隨時間變化。1922年到1972年間，磁北極在緯度上移動了2°，磁南極洲移動了4°25'。一般認為，地磁場的這種變化是由磁軸變化引起的，而磁軸的變化則是由地球內部深部物質運動引起。隨著磁極的移動，各地地磁要素也在發生變化。由于這個原因，國際組織規定，每5年需要重編世界地磁圖。
從20世紀初開始，地球磁場北極就一路向北移動，速度為每年34英里（約合55公里）。近20年，地磁北極遷移突然加速，相當于每天前進150米。據美國生命科學網報道，地磁北極目前已經穿越了本初子午線。美國國家環境信息中心和不列顛地質調查所預測，這一移動過程將繼續，但速度會有所減緩。根據最新的2020年版地磁場模型，未來地磁北極將持續向俄羅斯移動，但速度會從每年55公里下降至每年約40公里。
盡管地磁北極移動速度降低，但已經比100年前快了近3倍。此外，數據顯示，由于地磁北極的移動，地球磁場的強度將繼續減弱，大約每100年減弱5%。據CNN報道，外界普遍認為，磁場減弱可能是地球磁極即將逆轉的一個信號。當地球磁場減弱到全部磁性的10%左右時，磁場方向將發生約180度的翻轉，隨后磁性將沿逆轉后的方向再度加強。
減幅
科學家發現，地磁強度在近幾個世紀一直不斷減弱。科學家通過地磁衛星對地磁進行了長時間的測量和研究后，推算出在公元32世紀來臨之前，地磁會消失。
作用與意義
早在17世紀初，人們就已經知道地球上存在著巨大的磁場。這一磁場可以保護地球生命免受宇宙射線的傷害，還能阻止太陽風接觸電離層。磁場的強度和磁極的位置都不是一成不變的。某地區的地磁異常現象，可能是該地區即將出現地震或氣象突變的預兆。當某一地區的地磁數據與相鄰地區相差懸殊時，可能表明該地區地下深處蘊藏著豐富的磁鐵礦。
磁氣圈
磁氣圈是地球周圍離地球較遠、地磁場對其影響較小的一個區域，此區域在輻射環境中扮演著一個非常重要的角色。磁氣圈不僅能減少宇宙射線和太陽粒子，而且導致形成荷能粒子被俘獲的區域。地球磁場的減速和偏轉作用，使太陽風粒子不容易進人地球磁場很深的區域。當太陽風與地球磁場相互作用時，磁氣圈以磁潛能的形式儲存粒子能量，引起磁的亞風暴和在大氣上部的極光現象。
磁場的生物效應
在生物長期演化過程中，已經適應了地磁場的影響，有些生物還利用地磁場發揮一定的生理功能。一些生物體內存在著能感知地磁場的物質或器官。例如鴿子、海豚、蝸牛等，這些生物可借助地磁場進行定向和導航。有研究發現，海豚頭部一部分磁性物質是，并被神經纖維包圍，這可能是導航作用的來源。
一些細菌具有沿地磁方向游動的本領，即向磁性。1975年， 科學家發現一些海水中的細菌體內有“磁列”。之后的研究又確定了這些磁性顆粒是，構成了單疇永磁體，對地磁場起定向作用。這種向磁性可使細菌向水的下層游動，以適應它們的厭氧性或微氧性要求。
人體影響
人體生命體內因受到地磁場作用（電動勢、洛侖茲力、永磁偏極子和反磁或順磁顆粒），其軌道磁矩和自旋磁矩與地磁場能量保持著動態平衡關系（人體平均總磁強0.03一0.05mT）以維持其整體的高度以有序系統。根據法拉弟定律（Faraday's Law），如對人體運動導體（血液、神經體液）施加大于地磁場的閉合磁場、就會有感生電動勢產生，對生物分子來講，感生電動勢就是原子核與電子的極化有序化排列。這就是生物分子磁極化效應。
一些研究表明，心血管疾病并發癥數量的增加與太陽活動之間有相關性，主要是由于太陽活動對地磁場的調節作用，而地磁場的突然變化是造成心血管意外的直接原因之一。蘇聯學者根據大樣本人群調查結論：地磁活動日中風發病指數是3.5，心肌梗死發病指數6.6，而地磁平靜日中風發病指數為2.8，心梗為3.4。對精神病患者和癲癇患者臨床發病與太陽活動所致地磁變化影響的相關性就更高（r=0.7-0.9）。有人對尿石癥在世界的分布進行了調查，發現靠近赤道的國家或地區（地磁薄弱處）、為尿石癥多發區。中原地區也有類似的情況，南方地區尿石癥多于北方。
航天器影響
地磁場會對航天器的充電效應產生影響。航天器的充電通常表示為一種導數關系，它等于在給定的表面積上累積電荷隨時間的變化率對進出表面的凈電流的變化率。影響總電荷傳輸控制的幾個因素，其中包括類型、電導率、蒙皮厚度、組成的等離子體環境粒子的能量級數、飛船在等離子體環境中通過時的緯度、經度和高度，以及航天器相對于周圍磁場結構的軌道位置和速度，這些磁場結構在較低的高度由地球的地磁場、較高高度的太陽風、光電子和帶電粒子流所構成。
特大磁暴事件
相關研究
磁場模型
IGRF模型
國際標準地磁場模型（IGRF）是確定高達25000km的近地磁場的主要模型。根據該模型，地球的地磁場由三個不同部分組成：地核場、地殼場和外源場。地核場是地球表面的主要磁場，由導電流體在地球內核的對流運動形成。地殼場源自地核——地幔邊界合地球表面之間的區域，由居里點以下的鐵磁物質的磁感應或殘余磁場產生。
地球主磁場和其年度變化率是IGRF的數學模型，主磁場系數是時間的函數，并假設IGRF在五年內呈線性變化。因此，可以計算出未來幾年的IGRF磁場，還可以推斷過去五年時間內的磁場系數。
WMM模型
世界地球磁場模型（WMM）是現代導航系統的重要組成部分，由美國國家環境信息中心和不列顛地質調查所聯合制作。該模型空間分辨率近似為3000公里，是美國國防部、國防部（英國）、美國聯邦航空局（FAA）、北大西洋公約組織（NATO）和國際水文組織以及許多民用導航系統都使用的模型。
該模型所生成的世界氣象記錄和圖表僅描述了地球內部磁場的長波長部分，而這一部分主要是在地球流體外核中產生的。由地殼和上地幔以及電離層和磁層產生的地磁場的部分，在世界氣象記錄中基本上沒有存在。因此，指南針或磁強計等磁傳感器可在參考世界水運時觀測到時空磁異常。
相關學科
地電學
地電學是地球物理學的一個組成部分，它是通過觀測和研究天然或人工在地下建立的電場、電磁場，解決與巖、礦石電學性質差異有關的各類地球科學問題的一門應用學科。地電學是電磁學、電化學以及電子學在地質學研究的實踐中發展起的。最早的地電測量工作是利用觀測天然存在于地下的自然電場，尋找硫化金屬礦床。在地電研究和測量中，依據具體任務及地電條件的不同，可觀測天然存在于地球中的電磁場，亦可研究人工在地表建立的電場或電磁場的分布規律和變化特點。
古地磁學
古地磁學是介于地球物理學和地質學之間的一門邊緣學科。地球物理學中的地磁學和地質學中的構造地質學各自深入到地球歷史方面的研究，逐步形成了古地磁學。現在綜合的地質研究中，都會包含或涉及古地磁的內容。近代古地磁學的發展大致始于本世紀初。古地磁在地質學中的主要應用為利用古地磁測定地區的古緯度和利用地磁反向確定地層時代的對比。
主要成果
地磁圖
在地面不同點，地磁的三個要素是不同的，如在地圖上將要素相同的點連成曲線，可得出地磁圖。
地電場模型
地電場是對由地磁活動產生的人造導體（例如電力線）的感應危害的測量，可用于估計沿導電路徑積分所感應的電流量。地磁暴期間可能會誘發潛在危險的地電場，在地面上觀察到為時變磁場。US-Canada-1D 地電場模型是使用美國境內的48 個州和加拿大緯度至 60 度范圍內的一維電導率模型。
參考資料 >
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古希臘自然哲學家引起科學復興與近代科學革命的思想與方法.科學技術部科技人才交流開發服務中心.2024-05-13
術語在線.術語在線.2024-04-10
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