地球的磁場對于整個地球的存在至關(guān)重要，而地球系統(tǒng)就是由地殼、地幔、地心、生物圈、大氣圈相互作用才得以形成。同時地磁場能夠指向南北兩個方向，并且地磁場在一些科學(xué)研究領(lǐng)域具有非常重要的科學(xué)意義。
為什么地磁場會不斷地出現(xiàn)波動？
在整個宇宙中地球和其他星球一樣，地球的磁場也是由它自身內(nèi)部的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。這就是為什么說通過地球運(yùn)動所攜帶的部分動能是可以產(chǎn)生磁場，同時也能夠產(chǎn)生電流。所謂地球的發(fā)電機(jī)，就是恒星或者行星之中能夠進(jìn)行導(dǎo)電流體部分的運(yùn)動。
地球磁場是由太陽風(fēng)和星際物質(zhì)中的帶電粒子相互作用產(chǎn)生的。在宇宙中的電荷會相互排斥，這些電荷的相互作用都是由物質(zhì)本身的磁性決定的。在地球上磁力線沿著地球表面流動，地球磁場的強(qiáng)度下降，地球上的生物就會受影響。
在地球內(nèi)部的導(dǎo)電外核是由鐵質(zhì)及其他元素所構(gòu)成，有自然對流和熱對流兩種運(yùn)動方式來進(jìn)行運(yùn)動從而產(chǎn)生電流。這就類似于導(dǎo)體進(jìn)行運(yùn)動后，電子也將被導(dǎo)體的運(yùn)動所干擾，進(jìn)而產(chǎn)生電流和磁場。然而人類對于地磁場的觀測也僅有幾百年的歷史。
地球的磁場為偶極型，相當(dāng)于一根磁條位于地心，且其順著南向會形成一個磁場的形狀。一般來說地理學(xué)上所說的南極和北極與地球磁場上的南北兩極并不是完全一致的，而是略有差距的。
事實(shí)上在地球的里面沒有任何一塊磁石。地心中的液體金屬所產(chǎn)生的電流和磁力效應(yīng)，與電生磁產(chǎn)生地球磁場很相似。并且地球磁極的位置一直在變動，到1831年磁極已接近加拿大的布西亞半島。
地球磁極的位置一直在變動，一年移動約有15千米到20千米，到1980年之前磁極的變化幅度還是比較小的。但從那以后地球磁極就變得難以控制，它以一年55千米到60千米的速度，一天大約移動150米。
地球上的磁極進(jìn)行兩極反轉(zhuǎn)
在過去的四十五億年里，巨大的地球磁場曾多次改變過方向，導(dǎo)致了南北磁極的倒置。這就是所謂的磁極倒轉(zhuǎn)，也就是地球的北極變成南極的時候，同時地球的南極變成了地球的北極。也就是說地球上的磁場在無時無刻變化著。
在沿地磁方向繪制的等值線上，從衛(wèi)星觀測到的資料中可以看出，大多數(shù)的磁通量從南半球進(jìn)入地心，但也不能排除在一些特殊的區(qū)域會出現(xiàn)磁極逆轉(zhuǎn)的可能。
在地質(zhì)史中磁極反轉(zhuǎn)現(xiàn)象已經(jīng)被多次記錄下來。通過每一次反轉(zhuǎn)的次數(shù)，人類可以推算出平均反轉(zhuǎn)的次數(shù)，在二十五萬年左右，磁場就會被反轉(zhuǎn)一次，而最近一次磁極翻轉(zhuǎn)發(fā)生在大約78萬年前。
在地球內(nèi)部的液體核心含有大量鐵元素，而且地核內(nèi)部是能夠?qū)щ姷�，并且它有足夠的能量推動對流。因此科里奧利讓對流的流體偏離了軌道，才是能讓地球的發(fā)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行幾十億年的重要原因。
未來地球會變成下一個無磁極的火星嗎？
人類在日常生活中所應(yīng)用到的磁場并不多，只是偶爾會用指南針測下南北方向。與傳統(tǒng)的導(dǎo)航相比，地磁導(dǎo)航采用被動導(dǎo)航，所以說它是一個能夠不受干擾的導(dǎo)航，并且地磁導(dǎo)航在陸地水下都能使用。
地磁導(dǎo)航具有操作方便、精確度適中等優(yōu)點(diǎn)。但如果磁場突然發(fā)生劇烈地變化或者突然地消失，就會給人類的生產(chǎn)和生活造成一定的困擾。不過相比之下地球上的磁場驟然消失給地球帶來的影響才是最為嚴(yán)重的。
一旦地球的磁場消失了，地球?qū)⒚媾R接踵而來的危險，首先不可避免的就是來自太陽的高能量粒子對地球轟擊。地球上的磁場可以引導(dǎo)帶電粒子向外擴(kuò)散，與此同時極少數(shù)的微粒還能在南極和北極產(chǎn)生美麗的極光。
地磁場消失對于人類而言是一個巨大的考驗(yàn)。當(dāng)然并不至于滅絕人類，畢竟七十八萬年前原始人類就已經(jīng)出現(xiàn)在地球上了，但是對于人類來講，將受到很大的威脅。另外依賴于地磁導(dǎo)航的鳥類也會受到很大的干擾。
地球磁場消失之后，宇宙中的衛(wèi)星也將受到高強(qiáng)度的輻射。在此之前，很少有高能粒子沖擊到衛(wèi)星是因?yàn)榇艌龅谋Ｗo(hù)。如果磁場紊亂后高能量粒子就會擊中衛(wèi)星，并穿透衛(wèi)星中集成電路晶片，造成繼電器失靈，進(jìn)而會造成更加嚴(yán)重的后果。
