地球磁場分佈與緯度的關係

地球本身是個巨大的磁體，在地球的南北極磁場是最強的，磁力線最密集，越向赤道方向磁力線越稀疏，磁場越弱，而南北極位置緯度最高，從兩極向赤道方向緯度遞減，所以說，緯度越高，磁場越強，緯度越低，磁場越弱，也就是：磁場強弱是隨緯度的增高而遞減的。

不重合兩極處磁場強度幾乎是赤道處的兩倍，並且各地的磁傾角I 同磁緯度φ 近似滿足下列關係： 這些特徵表明地磁場近似地是一個地心偶極磁場。

地磁場分佈的數學表示式

在地磁學中通常把地磁場的球諧分析叫做高斯分析。1839年C.F.高斯首次將球諧分析的數學方法用於地磁場的研究，從理論上闡明瞭地磁場的主要部分來源於地球內部。

地球外一點(r，θ，λ)基本磁場的磁位W可以表示為：

這裡引入常數ɑ，目的是使球諧係數g嬘和h嬘有與磁場相同的量綱，這些係數稱為高斯係數或者稱為高斯－施密特係數。

利用地面或近地面地磁測量的結果，可以計算各級高斯係數，將係數代入上式，則除場源區域（一般認為是地核）外，地球基本磁場的空間分佈可完全確定，稱為地磁場模型。高斯分析的結果是三維的，它比地磁圖更全面地反映了地磁場的分佈。全球地磁圖的編繪通常都是利用高斯分析的結果，而不是直接利用觀測值。地球基本磁場模型的優劣，直接關係到編圖的精度以及區域性磁異常的形態和大小。建立完善的地磁場模型是地磁學中有重要實用價值的研究課題。

磁位W的表示式(1)是一個無窮級數。這個級數收?很快。分析結果表明，п =1的項約佔W值的90%以上。它代表位於地心的偶極子磁場，故剩餘的部分叫做非偶極子磁場。非偶極子磁場中，п=2和п=3兩項也占主導地位。

地球的自轉軸與磁場的南北極是不在一條直線上的，因此兩者不存在換算關係，只能是測量出經緯度與磁場分佈情況，然後建立一一對應關係。