眾所周知,在地球上任何地方放一個小磁針,讓其自由旋轉,當其靜止時,磁針的N極總指向地理北極。這是由於地球周圍存在著磁場,稱為地磁場。地磁場有大小和方向,所以是矢量場。地磁場分布廣泛,從地核到空間磁層邊緣處處存在。
然而,人造衛星對地球磁場進行了長期地觀測,通過比較過去400年來地球磁場的變化發現,過去150年來地球磁場的強度正在以很快的速度減弱,同時地球磁場也已經開始出現磁極反向的異常現象了,目前是以非洲南端和北極地區最為顯著,未來更將會擴及全球。根據1979~1980年對地球磁場的詳細觀測資料,科學家建立了20年來地球表麵及核幔邊界附近的地磁場變化模式,也借此一探地球內部液態鐵質外核的運動,得到了一些很有趣的結果。
根據數值仿真的結果顯示,導體若是在周圍磁場內流動時,會產生次生磁場放大效應的正向回饋,也就是說當反向的次生磁場一旦出現,將會因為外地核液態鐵的流動而不斷放大,直到整個地球磁場與之互相抵消而消失,最後於是造成地球磁場的反向。
地磁場的變化對地球自然環境的影響會很大。許多生物在進化過程中,已經把地磁場作為一種導向物質,變化中的電磁場將會使得它們無所適從;地磁場甚至會影響到天氣狀況,在“蝴蝶效應”的作用下,可能會產生意想不到的結果;不過它不會直接對人類的日常生活造成太大的影響,畢竟現代科技已經教會人們處理這類問題。
未來我們除了可以繼續利用衛星對地球磁場做長期而詳細的觀測之外,我們更可以努力從火成岩的紀錄當中,去找到更多過去地球磁場變化的資料,來建立出地球內部變化的模式,以了解地球磁場這個神秘又多變的角色。