地磁场
我们的编辑将审阅你所提交的内容，并决定是否修改文章。
阅读关于这个主题的简要摘要
地磁场，磁场与地球．它主要是偶极的(即，它有两个波兰人即地磁北极和南极)。远离表面，偶极子变得扭曲。
19世纪30年代，德国数学家和天文学家卡尔·弗里德里希·高斯他研究了地球磁场，并得出结论，主偶极分量起源于地球内部，而不是地球外部。他证明了偶极分量是一个递减函数，与地球半径的平方成反比结论这使得科学家们对地球磁场的起源进行了推测铁磁性(就像在一个巨大的酒吧磁铁)，各种旋转理论，以及各种发电机理论。铁磁性和旋转理论通常是不可信的，因为铁磁性居里点(铁磁性被破坏的温度)达到地表以下仅20公里左右(约12英里)，而旋转理论显然没有根本的关系质量运动和相关磁场。大多数地磁工作者关心的是各种各样的问题发电机理论的来源能源在地核形成了一个自我维持的磁场。
地球稳定的磁场是由许多来源产生的，在地球表面上和地表下都有。从地核向外，包括地磁发电机地壳磁化，电离层发电机，环当前的磁层顶电流、尾电流、场向电流和极光或对流电射流。的地磁发电机是最重要的源，因为如果没有它创建的字段，其他源就不会存在。在离地球表面不远的地方，其他来源的影响变得与地磁发电机一样强，甚至更强。在接下来的讨论中，每一个来源都被考虑，并解释了各自的原因。
地球磁场在所有时间尺度上都有变化。所谓稳定场的每一个主要来源都经历了产生瞬态变化或扰动。主场有两个主要扰动:准周期反转和世俗的变异。电离层发电机受到扰动季节性而且太阳活动周期变化以及受太阳和月球潮汐的影响。环电流响应于太阳风(电离大气的太阳它向外扩张到太空，并携带着太阳磁场)，当适当的太阳风条件存在时，强度会增加。与环电流的增长相关联的是第二种现象，磁层亚暴，这是最清楚地看到在北极光．一种完全不同类型的磁场变化是由磁流体动力(MHD)波．这些波是正弦变化的电磁场与粒子的变化相关联密度．它们是有关电流变化的信息在地核内和周围地区传输的手段环境的带电粒子．下面还将分别讨论这些变化的来源。
地球磁场的观测
字段的表示
电场和磁场是由物质的基本性质产生的，电荷．电场是由相对于观察者静止的电荷产生的，而磁场是由移动的电荷产生的。这两个领域是不同的方面电磁场，这是导致电荷相互作用的力。的电场， E，在电荷分布周围的任何一点被定义为当正测试电荷放置在该点时，每单位电荷的力。对于点电荷，电场从一个正电荷径向指向一个负电荷。
磁场是由移动的电荷产生的。，即电流。磁感应， B，可以用类似于E的方式定义为测试时每单位极点强度的力的比例磁极被带到一个磁化源附近。然而，更常见的定义是洛伦兹力方程。这个方程表示电荷所受到的力问，以速度v运动，由F =问(vxB）.
在这个方程中，粗体字符表示向量(同时具有大小和方向的量)，非粗体字符表示标量，如B，向量b的长度。x表示叉乘(即a向量与v和B成直角，长度相等vBsinθ)。Theta是矢量v和B之间的夹角(B通常被称为磁场，尽管事实上这个名字是为量H保留的，它也用于磁场的研究。)对于简单的直线电流，磁场是围绕电流的圆柱形。电场的感觉取决于电流的方向，电流的方向被定义为正电荷的运动方向。右手定则定义了B的方向:当拇指指向电流方向时，B指向右手手指的方向。
在国际单位制(SI)电场以电势的变化率，伏每米(V/m)来测量。磁场的测量单位是特斯拉特斯拉是地球物理观测的一个大单位，而特斯拉是一个小单位nanotesla (nT;一纳特斯拉等于10−9特斯拉)，通常使用。一纳特斯拉相当于一伽玛，一个最初定义为10的单位−5高斯，它是厘米-克-秒系统中磁场的单位。高斯和伽马在地磁文献中仍然经常使用，尽管它们不再是标准单位。
电场和磁场都用向量，可以用不同的坐标系表示，例如笛卡儿、极性和球形。在笛卡尔坐标系中，矢量被分解成三个分量，分别对应于矢量在三个相互上的投影正交轴通常被标记x，y，z．在极坐标向量的长度通常是向量的长度x-y它在这个平面上的方位角x轴，第三个笛卡尔坐标z组件。在球坐标场是用总场向量的长度来描述的，这个向量的极坐标角从z轴，和矢量在投影上的方位角x-y飞机。在对地球磁场的研究中，这三种系统都被广泛使用。
的命名法在地磁研究中所采用的矢量场的各个分量进行了总结．B是矢量磁场，并且F是B的大小或长度。X，Y,Z是场的三个笛卡尔分量，通常用地理坐标系来测量。X向北,Y是向东的，并且完成了右撇子系统，Z是垂直向下朝向地心的。在水平面上投影的场的大小称为H．这个投影形成一个角D(用于赤纬)从北到东测得正。的倾角，我(对于倾斜度)，是总场向量相对于水平面的角度，对于平面以下的向量为正。它是球坐标中通常极坐标的补角。(地理上的北极和磁极北极沿着“agonic line”重合。)