地磁场不断变化的原因何在？

地球是个磁体，地球周围的磁场叫地磁场。我们生活在地磁场中。在地面上放一个可以自由转动的磁针，磁针的N极大致指向北方，另一端指向南方。磁针静止时所指的方向不是真正的南北方向，它与地球的南北方向之间夹一个角度，叫做磁偏角，例如上海的磁偏角是偏西3°13′，各地的磁偏角大小一般都不相同，这是因为地磁的磁极和地球的南北极不是重合的。磁针静止时停留的位置也不在水平面内，它与水平面之间夹一个角度，叫做磁倾角，例如上海的磁倾角是45°25′，各地的磁倾角大小一般都不相同，这是因为当地的磁力线不是水平的。

地磁南北极不是固定不变的。根据前苏联海洋地理考察队高度精确的测量结果，地磁南极（在地球的北极附近）的位置，仅在最近8年中就向北移动了60海里。

地球上各地的磁倾角和磁偏角都处于不断变化之中。例如，英国柁敦的磁偏角，在1600年是偏东8′，以后一直向西偏移，到1800年竟达到偏西24′，200年中偏移了32′。从那时以后，又反向偏移回来，1950年偏西只有8′了。

地磁场的强度也在不断变化，从1670年以来，地磁场的强度已经下降了15%，目前大约是5×10－5特斯拉，假使按照这个速率继续减小下去，估计公元4000年左右将降为零，也就是说，地磁场将完全消失。以后怎样呢？如果继续变下去，地磁场的极性岂不是要颠倒过来并转而增强起来吗？

地磁场的极性确实颠倒过。用精密仪器测定各地岩石所属的地质年代和它们的化石磁性，就可以了解地磁场的变化历史。在最近450万年中，地磁场的极性曾经发生过9次倒转，颠倒过去又颠倒回来。

地磁场每天、每月、每个季节都有变化。有时有突发性的磁暴，地磁场的强度和方向发生急剧的不规则的骚动。

人们曾经设想，地球内部或许存在着为数很多的磁性物质，它们组成一根巨大的磁铁，产生条形磁铁那样的磁场。16世纪，英国人吉尔伯特就是这样设想的，但是，后来发现地球内部的温度是随深度而增加的，在60～70千米深处，温度可达1 250℃～1 300℃，地球中心处的温度肯定在2 000℃以上，远远超过铁磁性物质的居里点（铁磁性物质的温度超过一定温度便失去磁性），例如铁的居里点是770℃，镍的居里点是360℃。因此，地球深处的物质不可能具有磁性。

1945年科学家埃尔萨塞提出了地磁场只能由地球内部的导电流体（地核）的运动与内部磁场的相互作用来维持。地球内部既有导电流体又有磁场，象一部发电机，内部导电流体又跟着地球一起旋转，在磁场作用下可以产生感生电流，正如一个高速旋转的金属（导电物体）圆盘，在它的上方或下方放一个磁极（即有垂直于盘面的磁场）就能发电一样，故称它是地球发电机理论。由于地球内部的物质处于熔融状态，导电而自成回路，其中流动的电流称为涡流。由涡流产生的地磁场当然就不规则、不稳定了。

地磁场除了来源于地球内部的磁场外，还来源于地球外部的磁场。地球上空的电离层稍有变化，地磁场就会立刻发生变化。当太阳上黑子活动加剧或者暴发耀斑时，太阳发射出强大的无线电波、紫外线、X射线和γ射线，射出大量的高能带电粒子，它们到达地球附近，就会严重扰动电离层。这时磁针会不断地跳动、摇摆，地磁场强度在几小时至几天之内可能增大5%～10%，无线电通讯中断，高纬度地方还会出现绚丽的极光，这就是磁暴。

地球磁场是奇妙变幻的，人类对它的了解还远远不够。比如地球上为什么有个地磁场？如果说地球内部有个磁场，它又来自何方？地球磁场在不断变化，它的变化规律是怎样的？有朝一日地磁场是否会消失为零，或者在某一部分地区消失？地球磁场如果消失的话，将会给生物和人类带来什么影响？等等，这些都还是吸引人们去探索的问题呢！