地磁極一直在變化嗎，怎麼理解磁鐵 S 極指南而地磁 S 極指北？

磁極不是固定不變的。北磁極的漂移：

（圖來自Newitt et al.

（圖來自Newitt et al.Location of the North Magnetic Pole in April 2007）

這幾年正是幾百年來北磁極最接近地理北極的時候（另話：這幾十年也正是幾千年來北極星最接近天球北天極的時候，是不是有種欽定的感覺？）。

由於北磁極、南磁極和地理北極南極不重合，而且地球磁場也不是理想的偶極場，所以你在各地用磁羅盤測出來的「南」「北」跟地理南北是有一個磁偏角的。在南北磁極附近，磁偏角可以很大。中國東部磁偏角大部分在-5°左右。

這張全球磁偏角分布圖來自World Magnetic Model，一個全球磁場模型；具體來說，其作圖依據的參數是2015年更新的——由於地磁場一直在緩變，這些參數每年都要更新。WMM是一個低解析度的磁場模型，只能示蹤由於地核活動產生的全球磁場，空間解析度在幾千公里量級，不能顯示由於地幔活動和地殼物質分布導致的中小尺度磁場變化。

回到題主的主要問題，「怎麼理解磁鐵S極指南而地磁S極指北？」

我們可以有兩種定義地磁南北兩極的方式：

1、位於地理北極附近的，就叫北磁極；位於地理南極附近的，就叫南磁極；

2、以羅盤使用者的視角出發，首先定義羅盤指針指向北邊的叫做北極，定義羅盤指針指向南邊的叫做南極，然後再以此為依據命名地磁的南、北極。

這兩種定義看似都有道理，實際上效果是完全相反的！

由於在地表，磁偶極場的方向與地球內部是反平行的，因此羅盤指針的方向也與地磁極的南北是相反的——用人話說，就是「同性相吸，異性相斥」。因此，如果採用第二種定義，那位於地球北邊的，反而應該是「地磁的南極」，位於地球南邊的，應該是「地磁的北極」，這正是@Tianyi Wu@丁一以及題主所說的，也是中學教科書中所描述的。引用@Tianyi Wu的圖片說明：

上海一名教師李功愛《地磁北極、地磁南極和地理北極、地理南極相反嗎？》一文給出了中學教科書中的相關內容，

正在念初二的兒子拿出八年級物理課本（九年制義務教育課本，上海中小學課程教材改革委員會編，上海科學技術出版社1996年7月第一版，2002年6月第七次印刷）問我：地磁北極和地理北極相反嗎？細看課本第33頁有一幅示意圖，將地磁南極畫在地理北極附近，地磁北極畫在地理南極附近。(見圖一)我詢問了一些學校的高中學生：地磁北極、地磁南極和地理北極、地理南極相反嗎？他們答曰：是的。

後在《中國大百科全書 物理學》由潘孝碩先生撰寫的「指南針和地磁場」條目中查到：在靜止位置，指南針北端的磁極稱為「指北極」，簡稱「北極」，南端的為「指南極」，簡稱「南極」。

誒，我們一開始看的那個北磁極的漂移圖裡，北磁極可是在北極附近啊？是不是跟中學教科書說的是相反的啊？難道因為某種不知名歷史原因，我國定義跟國際定義剛好相反？那中國的科研工作者豈不是感覺想要批判一番？

我們明確幾個事實：

a、磁場的「南」「北」極，確實就是通過地表中低緯度地區羅盤使用者的經驗，把磁針指向北邊的一端定義為北極，進而再將磁針推廣到磁場的一般情況，將相同極性的磁極定義為「北」；

b、在磁偶極場中，定義磁力線的方向是從北極指向南極；

c、因此地理北極附近的，確實是「地磁的南極」；

d、但地理北極附近的磁極，還是被定義做「北磁極」（North Magnetic Pole）。

1和2這兩種定義方式（從而a、d兩個事實），看似截然相反，但都是對的：

北磁極就是地磁的南極！

正因為這事太令人困惑了，所以「北磁極」的定義，沒明說地磁場本身的南、北屬性，而是規定：

北磁極是地球磁場垂直指向下的位置。

想想事實b，地球磁場垂直指向下的位置，確實本來應該是「地磁的南極」，但是被硬生生的定義為了「北磁極」，為了方便，科學家真是什麼都幹得出來。

而上海李功愛老師的困惑也可以得到解決：在中學教育階段，不需要給學生製造概念上的混亂。對絕大部分不會進入地磁研究學術領域的學生來說，沒必要知道學術界這麼「自相矛盾」的定義（事實d），而只需要了解事實a、b、c，樹立一個簡單直觀的磁場概念即可。

唔，友情提示閱讀本文的中學生朋友：本文也許超綱。

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