Существование вокруг Земли магнитного поля обуславливается земным магнетизмом (геомагнетизм). В первом приближении геомагнитное поле подобно полю однородно намагниченного шара или полю магнитного диполя помещенного центр Земли, магнитная ось которого направлена под углом — 
к оси вращения Земли (рис 1).
В связи с этим южный магнитный полюс Земли находится в районе Северного географического полюса (
северной широты и 
западной долготы) и удален от него на 
. Северный магнитный полюс Земли находится в районе Южного географического полюса (
южной широты и 
восточной долготы). Общий вид магнитного поля Земли представлен на рис. 2.
На рис. 2:
– угол магнитного склонения (угол между плоскостью магнитного меридиана и плоскостью географического меридиана) .
–угол магнитного наклонения (образуемый вектором напряженности магнитного поля Земли 
с плоскостью истинного горизонта).
Магнитное поле Земли характеризуется вектором напряженности МПЗ 
, который в плоскости магнитного меридиана можно разложить на составляющие: горизонтальную 
– лежащую в плоскости истинного горизонта, и вертикальную 
– направленную к центру или от центра Земли (рис. 3).
|
|
|
Из рис. следует, что: 
МПЗ может характеризоваться также тремя элементами земного магнетизма . горизонтальной составляющей 
, магнитным склонением 
и магнитным наклонением 
. Магнитное поле Земли слагается из:
1) постоянного (устойчивого) поля, создаваемого магнетизмом земного шара,
2) переменного поля (или магнитных вариаций), обусловленного электрическими токами, текущими над земной поверхностью и в земной коре.
Постоянное поле различно в разных точках Земли и подвержено медленным (вековым) изменениям. Распределение элементов земного магнетизма постоянного поля по земной поверхности наносится на магнитные карты, которые содержат элементы:
1) магнитного склонения 
.
2) горизонтальной 
и вертикальной 
составляющих напряженности магнитного поля Земли 
.
3) магнитного наклонения 
Точки их равных значений соединяют линиями (имеющими общее название – изолиний), носящими названия:
1) линии точек равных значений магнитного склонения 
– изогоны . изогона, соединяющая точки, в которых магнитное склонение равно нулю, называется агоною .
2) линии точек равных значений горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли 
– изодинами горизонтальной составляющей .
3) линии точек равных значений вертикальной составляющей напряженности магнитного поля Земля 
– изодинами вертикальной составляющей .
4) линии точек равных значений магнитного наклонения – изоклин.
Магнитное склонение 
и магнитное наклонение 
даются на картах в градусах, а горизонтальная 
и вертикальная 
составляющие – в единицах системы СГСМ.
|
|
|
Линии нулевого склонения – агоны – разделяют всю земную поверхность на две области: в одной из них, включающей Атлантический и Индийский океаны, западную часть Европы и Африку – склонение западное . в другой области, охватывающей Тихий океан, почти всю Азию и значительную часть Северной и Южной Америки – склонение восточное, Исключение составляет небольшая аномальная область, расположенная в Восточной Сибири, где агона делает петлю, внутри которой склонение западное.
На магнитной карте видно, что:
1) 
меняется от 
в экваториальной области до 
на магнитных полюсах .
2) на магнитных полюсах 
. 
. на магнитном экваторе 
, 
.
Таким образом, напряженность магнитного поля Земли 
изменяется от 
в экваториальных областях до 
на полюсах.
Отклонения фактического распределения элементов земного магнетизма от среднего для данной области носят название магнитных аномалий, Магнитные аномалии могут значительно различаться по площади и интенсивности. Примеры аномалий: мировая (материковая) Восточно-Сибирская аномалия . локальные – Магнитогорская, Криворожская, Курская магнитные аномалии, где 
достигает 
.
Все элементы земного магнетизма подвержены с течением времени изменениям, носящим название вариаций. Поэтому все магнитные элементы, указанные на картах, приводятся всегда к какой-либо определенной эпохе.
Постоянное магнитное поле подвержено вековым вариациям. Вековые вариации не одинаковы на всем земном шаре. В так называемых центрах векового хода они наиболее интенсивны и достигают 
в год и более, тогда как в других районах изменения поля очень малы. Кроме региональной части вековых вариаций, существует общая часть, вызываемая изменением величины и направления магнитного момента Земли в целом. За столетие
. наблюдалось систематическое уменьшение магнитного момента Земли, составившее в общей сложности 
и позже приостановившееся. Перемещение геомагнитных полюсов достигло за столетие 
. Кроме того, обнаружено систематическое перемещение мировых магнитных аномалий к Западу со скоростью 
в год, так называемый западный дрейф геомагнитного поля.
Для изучения вариаций какого-либо элемента земного магнетизма составляются карты изопор, на которых кривыми линиями – изопорами – соединяются точки с одинаковым вековым ходом изменения данного элемента земного магнетизма.
Переменное магнитное поле Земли не превышает 
от его постоянного магнитного поля. Первичной причиной его являются электрические токи, текущие в верхних слоях земной атмосферы или за ее пределами. Магнитные вариации разделяются на:
· плавные периодические (с периодами в солнечные и лунные сутки) .
· неправильные колебания различной формы и амплитуды – магнитные возмущения, которые весьма разнообразны по интенсивности и виду: от небольших и кратковременных колебаний магнитных элементов до магнитных бурь, длительностью от одного до нескольких дней, во время которых амплитуды колебаний магнитных элементов могут превышать 
.
