В случае, если долгий и узкий магнитный стержень — магнитную стрелку — укрепить на острие либо подвесить так, дабы она имела возможность вольно вращаться, то в каждой точке вблизи земной поверхности под действием магнитного поля Почвы она постоянно установится примерно в одном и том же направлении (с севера на юг). С давних времен известен компас, применяющий это свойство и имеющий громадное значение в морской и воздушной навигации. Правильное знание магнитного поля для допустимо большего числа пунктов на Земле очень принципиально важно для практики и науки, исходя из этого в течении 24 часов изо дня в сутки на магнитных обсерваториях, распределенных по всему земному шару, ведутся систематические магнитные наблюдения. Первая магнитная карта была размещена в 1701 г. Э. Галлеем, что собрал наблюдения многих моряков за направлением магнитной стрелки. На данный момент карты магнитного поля составляются кроме этого при помощи магнитометров, установленных на неестественных спутниках Почвы.
Эргономичным и наглядным методом графического изображения магнитного поля помогает построение его силовых линий, касательные к каким в каждой точке показывают направление поля. Наглядно это видно на следующем опыте. Положим на магнит лист стекла, сверху насыплем на него мало металлических опилок и легко встряхнем его. Опилки расположатся в виде цепочек, каковые и продемонстрируют направление силовых линий поля. Густота этих линий, т. е. число линий, проходящих через единицу поверхности, будет характеризовать величину напряженности магнитного поля. В первом приближении на не через чур громадных удалениях от поверхности Почвы ее магнитное поле таково, как если бы земной шар воображал собой магнит с осью, направленной примерно с севера на юг, проходящей через центр Почвы и наклоненной на 11° к оси вращения Почвы (рис. 1). Лучшее приближение к замечаемому на Земле полю дает магнитный диполь, смещенный относительно центра Почвы на «436 км.
Напряженность магнитного поля образовывает у полюса 0,62 Гс, у экватора — 0,31 Гс. Координаты северного магнитного полюса 76° с. ш., 101° з. д.; южного — 66° ю. ш., 140° в. д. Отмечается множество нерегулярных отклонений от чисто дипольного поля. В современную^ эру северный полюс диполя находится в Южном полушарии. На базе изучения намагниченности изверженных и осадочных пород на суше и морском дне взяты указания на то, что дипольное поле Почвы время от времени имело практически противоположное направление если сравнивать с настоящим. Происхождение собственного магнитного поля Почвы в большинстве случаев приписывается действию механизма, связанного с электрическими токами в квазижидком ядре планеты.
Продолжительное время предполагалось, что близкое к дипольному спокойное магнитное поле Почвы простирается неограниченно на большом растоянии в вакууме межпланетного пространства. Совершённые на космических аппаратах измерения продемонстрировали, что это не верно. Выясняется, собственное магнитное поле Почвы является препятствием на пути сверхзвукового ионизованного газа, непрерывно испускаемого Солнцем, — солнечного ветра. Благодаря этого поле сосредоточено в области конечных размеров. С освещенной Солнцем стороны Почвы область ограничена приблизительно сферической поверхностью с радиусом «10—15 радиусов Почвы (R), а с противоположной стороны она вытянута подобно кометному хвосту на расстояния впредь до нескольких тысяч радиусов Почвы, образуя геомагнитный хвост. Эту область пространства, заполненную магнитными силовыми линиями, соединенными с Почвой, именуют магнитосферой Почвы (рис. 2). Магнитосфера отделена от межпланетного магнитного поля переходной областью. В определенных территориях магнитосферы — радиационных поясах — имеется поток заряженных частиц, захваченных магнитным полем Почвы. В магнитосфере существует сложная совокупность электрических токов. Трансформации этих и ионосферных токов вызывают как медленные постоянные трансформации, так и относительно стремительные трансформации, именуемые магнитными бурями. Вариации поля на поверхности Почвы, обусловленные этими токами, в большинстве случаев, не превышают 1%, но во внешних частях магнитосферы, вблизи ее границы — магнитопаузы, где напряженность поля приблизительно в тысячу раз меньше, чем на поверхности Почвы, относительные трансформации смогут быть намного больше.
Кое-какие самые стремительные вариации происходят за малую долю секунды; наблюдаются суточные, сезонные вариации. В фазе с циклом солнечной активности отмечены 11 -летние вариации. Изменение электрических токов в ядре Почвы формирует вековые вариации магнитного поля Почвы; необходимы много лет, дабы эти вариации заметным образом сказались на поле.