地磁场 field
一种磁场，其存在于从地核一直到地球磁层边界的那个空间范围之内。而地磁场，它是地磁学的主要被研究对象。
人类对地磁场存在的认识，源于天然磁石，源于磁针的指极性，磁针的指极性，是因地球的北磁极，其磁性为S极，吸引着磁针的N极，还因地球的南磁极，其磁性为N极，吸引着磁针的S极，这个解释，最初是英国的W.吉伯，于1600年提出的。
吉伯制作出一个大的球形磁石，在这磁石表面附近放置一些小磁棒，他发觉这些磁棒的取向如同地球表面的磁针那般，据此，他认定地球是一个巨大的磁石，借此对其产生的地磁场。
事实上，地球并非是一块 big 磁石。然而吉伯的推断所显示的地磁场源自地球本体的假定却是没错的高中物理地磁场试题，这在 1839 年已被德国数学家 C.F.高斯首次以球谐函数分析所证实。
1.性质
地磁场属于矢量场，对于空间任意一点地磁场而言，想要将其强度及方面加以描述，则需求用到3个能够单独存在的地磁要素，如在球坐标系这个条件之下，一般会采用地磁场总强度F、磁偏角D以及磁倾角I来对地磁场予以表示。
凭借指南针 、磁罗盘是测定磁偏角最为简单的装置这一缘由 ，磁偏角的发现以及测定也是最早的。尤其是鉴于航海的需求 ，早期海上磁偏角的测定更为系统。在1702年 ，英国的哈雷发表了第一幅大西洋磁偏角等值线图 ，在1768年 ，维尔克又绘制了世界磁倾角等值线图。然而一直到1832年 ，高斯提出地磁场强度的测量方法之后 ，才开始有完备的地磁场测定。
有着像一个均匀磁化球体或者磁棒的磁场那般的，处于近地空间的地磁场，其强度在地面两极附近还不到1高斯，因而地磁场是非常弱的磁场。以前地磁场强度的单位通常采用伽马（γ），此即。
高斯（Gs），在1960年的时候，做出了采用特（T）作为国际测磁单位的决定，其中1特等于10000高斯，而1伽马等于。（注意，原句中1伽马后面没有完整内容，这里保留原句格式）
特=1纳特(nT)。
地磁场尽管微弱，然而却延展至极大的空间范围。它好似某个幔帐，对地球上的生物以及人类予以保护，让其免遭宇宙辐射的侵袭。地磁场属于地球环境的主要因素当中的一个。
地磁场含基本磁场，还有变化磁场这两部分，二者在成因方面全然不同，地球基本磁场是地磁场极为主要的部分，它源自地球内部，而且变化特别缓慢，这般缓慢的地磁场变化称作地磁场长期变化，地球变化磁场是地磁场的各类短期变化，其主体起源于地球外部，并且十分微弱。
2.地球基本磁场
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。
有这样一种磁场，它是产生于地球具有流动性质的外部核之中所进行的、包含电磁流体力学相关种种情况的过程，也就是自激发电机性质的效应，这种磁场是地磁场的基本内容构成部分，大概占据着地磁场的90％，它被称作偶极子磁场。
处于亚洲东部、非洲西部、南大西洋以及南印度洋等几个地域辽阔之处者，乃非偶极子磁场，其平均强度约占地磁场的10％，至于场源在地球内部的何处，目前存在争议。
地磁异常被划分成区域异常以及局部异常，这是由地壳内部存在磁性的岩层、矿体等造就的。
3.地球变化磁场
可分为平静变化和干扰变化两大类型。
平静变化涵盖了太阳静日变化（Sq）与太阴日变化（L），其太阳静日变化是以一个太阳日作为周期，太阴日变化是以一个太阴日作为单位周期，变化幅度各有不同。其中，太阳静日变化（Sq）的幅度为10～100纳特，太阴日变化（L）的幅度是1～3纳特。而这种变化的场源乃是分布于电离层里的永续电流体系。
干扰变化包括磁暴(
)、地磁亚暴、太阳扰日变化（
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，并且会与此产生诸如地磁脉动等情况。
持续时间约为1至3天，幅度可达100纳特的，是全球在同一时间发生的强烈磁扰磁暴。主要类型是地磁湾扰，具有好些不同类型的，是主要发生在极光区的地磁亚暴。地磁亚暴的持续时间约为1至3小时，幅度大概为100至1000纳特。
太阳扰日变化呈现出周期性，其周期为一个太阳日，幅度大概是10至100纳特，然而它主要也是极光区的磁扰，地磁脉动乃是各种短周期的地磁变化，周期从几秒到十几分钟不等，幅度从1纳特到大于100纳特，且在极光区幅度是最大的。
并非外源场之外，变化磁场存在内源场，它是由外源场于地球内部感应出的电流而产生的，把高斯球谐函数分析应用到变化磁场当中，就能将这种内、外场予以区分开来，依据此来对地球电导率分布展开研究，已然成为地磁学里一个重要领域，被称作地球电磁感应场。
20世纪初，S.查普曼依据地磁静日变化，以及磁暴的内场与外场的关系，得出结果，深度处于250至800千米的上地幔电导率为，深度处于400至1000千米的上地幔电导率分别为。
电磁单位。
地球存在变化磁场，它跟磁层的电磁过程相联系，它跟电离层的电磁过程相联系，它还跟地壳的电性结构有关，它也跟上地幔的电性结构有关，所以在空间物理学研究里它具有重要意义，所以在固体地球物理学研究中它也具有重要意义。
现代地磁场观测资料，其积累时间尚不到400年，不过呢，借助测定岩石的磁性，还有古瓷器、古砖瓦、古炉灶等古物的磁性，能够对古地磁场的方向、强度以及磁极位置展开研究，进而可了解地磁场在地质时期的演化历史。
其冷却或沉积时，含有磁性矿物的岩石会获得剩余磁性。当时，经过焙烧的各种含有磁性的古物在冷却时，会因受到当地、当时的地磁场磁化作用而获得此剩余磁性。该剩余磁性的强度以及方向，同当时、当地的地磁场的强度与方向相关，这便是研究古地磁场及其演化历史的基础。古地磁场的研究和应用，已发展成地磁学的一个重要分支，被称作古地磁学。
4.地磁场起源
地球物理学存在着基本问题当中的一个，自1600年英国的W.吉伯提出“地球是一个巨大的磁石”起始，关于地磁场起源这项推测有着将近400年的历程，可是直到现在仍然没有得到圆满完结。
地磁场之主要部分，恰似一个近似沿自转轴取向均匀磁化之球体的磁场。故而，“永久磁石说”遂成为地磁场成因最早且最自然的推测。当地球物理学家提出地核兴许由铁、镍等强磁性物质构成之际，此种推测似获支持。然而，地球内部的温度远超铁的居里点，所以此假说无法成立。
接着便有那么一些人，他们曾经尝试着借助于让带电的地球进行旋转，以及运用回转磁效应、温差电流还有感应电流之类的物理效应，以此来对地球磁场作出解释，然而呢，这些效应所产生的量值，统统都远远达不到那种足够大的程度。比如说按照回转磁效应来计算，地球因为自身的自转从而获得的磁化强度大约是。
安每米，比起那与地磁场相当的、呈现均匀磁化状态的球体的磁化强度，72安每米，这个数值大概要小9个数量级。
鉴于从已有的物理规律那儿寻觅不到答案，有人着手去探索新的规律。1947年，有位英国物理学家P.M.S.布莱克特发现，那时测定的太阳的磁矩M和角动量P，室女星座78号星的磁矩M和角动量P，以及地球的磁矩M和角动量P，满足关系。
，其中G为引力常数，c为光速；β为比例常数，约为0.25。
布莱克特将那个关系想象成物理学的一条新定律，把它看作是针对地磁场起源的一种解释，还将其称作“巨大转体说”。因为有三个天体予以支撑，故而那个假说曾经有一段时间引发了广泛的关注。为了证实这一结果，布莱克特特意设计了一种用于测量弱磁场的高灵敏度仪器，然而实验结果却是否定的，所以布莱克特本人宣称放弃他的假说。
“自激发电机说”与上述种种推测一同出现，1919年 J.拉莫尔率先提出旋转的导电流体维持自激发电机存在可能性，这是地磁场起源的自激发电机说最早有的概念。
20世纪40年代末的时候，有 W.M.埃尔萨塞，还有E.N.帕克以及 E.C.布拉德，他们完成了较为系统的论述，这个论述被称作埃尔萨塞 - 帕克模型和布拉德过程，而时间是在50年代初期。
在大型计算机开始应用的情况下物业经理人，让更为复杂的磁流体动力学的计算得以成为现实。在60年代后期人们发现，布拉德过程呈现出不稳定的状态。这样的情况致使曾经被认定极有希望的“自激发电机说”陷入到了危机之中。
直到1970年，F.E.利利对布拉德过程的运动模式进行了修正，这之后稳定的“自激发电机说”才再度具备了可能性。
60年代，古地磁学的数据，肯定了地磁场，在漫长的地质时期，经历了多次倒转的事实，地磁场极性的正向与反向的历史，并没有显示出，哪种极性更具有特殊性，这是除“自激发电机说”以外，其他关于地磁成因的假说，所难以解释的。
至少有木星、水星，在太阳系八大行星里高中物理地磁场试题，具有跟地球磁场相类似的内源磁场，地球具有磁场在天体中并非特殊，太阳以及许多恒星也拥有磁场。
60年代到70年代期间，帕克所进行的研究表明，地磁场起源的那种模式，有可能对于其他一些天体而言也是适用的。基于这样的情况，进而得出这样的认识，即自激发电机说乃是解释地磁成因的最具希望的一种理论。就地磁极性倒转以及地磁场起源这两个问题来说，目前依旧处于探索的阶段。
推荐书目
D. 关于地球核心的研究，作者是J. ，发表于1977年第43期。
列维，E.H.，《场》，《空间物理学评论》，1979年，第十七卷，第二期。
选取自，《中国大百科全书（第2版）》 的第5册，由中国大百科全书出版社出品，年份为2009年。