磁场是什么？

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磁场是一种由运动电荷或变化电场产生的特殊形态的物质，是描述空间某一点地磁场强度和方向的向量场。地磁场是地球内部的磁力线向外延伸到地球表面的空间范围，是地球内部磁力的外向传播。地磁场强度非常微弱，通常只有10-12特斯拉（T）左右。在现代地磁观测中，地磁台一般只记录水平强度H、垂直强度Z、X和Y这四个要素。

地磁场是地球内部磁力的外向传播，其强度和方向可以通过测量水平和垂直方向上的磁感应强度来确定。地磁场主要由地球内部液态外核内的电磁流体力学过程产生，其中偶极子磁场是地磁场的主要成分，占总强度的90%。非偶极子磁场主要分布在亚洲东部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等几个地域，平均强度约为总强度的10%。

地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。平静变化主要是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，其场源分布在电离层中。干扰变化包括磁暴、地磁亚暴、太阳扰日变化和地磁脉动等，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。磁暴是全球同时发生的强烈磁扰，持续时间约为1～3天，幅度可达10纳特。其他几种干扰变化主要分布在地球的极光区内。

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除了外源场外，变化磁场还有内源场。内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的。将高斯球谐分析用于变化磁场，可将这种内、外场区分开。根据变化磁场的内、外场相互关系，可以得出地球内部电导率的分布。这已成为地磁学的一个重要领域，叫做地球电磁感应。