早先，关于地球磁场机理前苏联科学家提出过“发电机说”。他们认为，地球内部的物质运动就像一个发电机，不断产生电场，使地球磁化，成为一个磁体。地球内部物质运动状态不同，则造成地球的磁性转向。这是从地球的内在因素提出的一种假说。地质学家又从太阳黑子的出现来认识地球的磁性变化。他们认为，太阳黑子的大规模出现是地球磁性变化的直接诱因。今天，更多的学者似乎赞成地球内的软流层系是决定地磁场变化的主要因素。人们普遍认为，地球的外壳是由坚硬的岩石围组成，在岩石圈之下，垫伏着由炽热熔融物质组成的软流圈。尽管人们对地壳下软流层系的存在方式还不清楚，但可以推断，软流层系的流动方式直接影响地球磁场变化。在地球地质历史过程中，软流圈物质按照自己的规律运动着，或是上涌，或是在岩石圈下做某种方式的流动。这种软流圈的存在和活动决定地球磁场的存在和变化。然而，有谁能真正了解地球内软流层系的变化规律呢？这其中的奥秘有待于科学家们进行更深入的研究和探索。
为什么印度洋洋面上有一个洼坑
一次，科学家在观察人造卫星在印度洋上空飞过时，注意到在某一海域卫星轨道稍稍向上隆起。这说明下面的地球引力较小。进一步研究发现，这一海域的洋面上有一个深达90米的奇异洼坑。在宽1900多千米的洋面上，水面缓缓地下降。船只经过这一海域时，难以发现这一洼坑现象。
水面上为什么会出现洼坑呢？这似乎令人难以置信。因为谁都会说，水是往低处流的，直流到水面一样平为止。然而，这仅是在地球引力保持一致的情况下才如此。按照万有引力定律，物体间引力的大小，决定于其质量和距离。汪洋大海的海底是起伏不平的，有的地方存在着海底山。局部地壳质量比周围要大，引力自然也要大一些；而在海底谷的区域，引力就相应略为减弱。地球物理学家对印度洋上出现洼坑的解释是，在洼坑下面的海底地壳质量比周围要小，引力当然也小，使周围引力较高区域的水不能流进去将洼坑填平。
大洋的洋面上既然会形成洼坑，同样也会出现“山头”。当水下有海底山脉时，那里的水会将周围引力较低区域的海水牵拉过去而呈隆起状态。
为什么说塞布尔岛是航船的坟场
塞布尔岛位于加拿大东南部，是新斯科舍半岛东面约300千米的北大西洋上的一座孤岛。它东西长40千米，南北宽不到2千米，面积仅80平方千米。几百年来，在塞布尔岛附近沉没的航船达500多艘，丧生者超过5000人。只要一提到“塞布尔岛”的名字，见多识广的航海家便会不寒而栗，称它是“沉船的小岛”、“吞船的神怪”、“航船的坟场”。
为什么大多数航船经过塞布尔岛时会遭此劫难呢？原来塞布尔岛是一座由泥沙冲积而成的小岛，岛的四周密布着大量的流沙浅滩，水深一般只有2~4米。这些流沙浅滩就像海洋中的陷阱，船舶只要触到塞布尔岛的流沙浅滩便会搁浅、翻没，遭到灭顶之灾。塞布尔岛名称，在英语中有“黑暗的”、“阴森的”、“恐惧的”的含义；在法语中，则是“沙子”的意思。由此可见，这个小岛在人们心目中的印象。
现在，塞布尔岛已划入加拿大的版图，岛上建立了现代的救生站、水文气象站、电台、灯塔等，同时配备了直升飞机和高速快艇，随时准备营救在附近遇险的航船。由于采取多种措施，近几十年来，塞布尔岛附近基本上没有发生过船只罹难事件。不过，人们还是常常心有余悸。加。拿大一首古老的民歌，常常被人唱着：“要避开塞布尔岛，愿亲人平安归来。”
海水会越变越咸吗
如果你尝过海水，便会知道：海水是咸的。其原因是海水中含有各种盐分。根据科学测定，平均每1000克海水中含35克盐。地球上，海洋中蕴含大量的盐类物质。有人估计，如果把海水中所有的盐分都提取出来，铺在陆地上，可得到厚153米的盐层；如果铺在我国的国土上，可使我国平均高出海面2400米左右。
海洋刚形成时，海水和江河湖水一样，是淡的。后来，雨水不断地冲刷岩石和土壤，并把岩石和土壤中的盐类物质冲入江河，而江河的水流到大海，使海洋中的盐分不断增加。与此同时，海中水分不断蒸发（盐几乎不会蒸发），这就使盐的浓度越来越大。当然，这个过程是很漫长的。
这么说来，海洋一定会越变越咸了。含盐量高达25%的死海似乎肯定了这种推测。
其实不然。因为海洋也有“释放”盐分、把盐分“归还”陆地的“绝招”。具体来说，主要有以下几种方法：
当海洋中的可容性物质（含盐类物质）浓度达到一定程度时，可溶性物质会互相结合成不溶性化合物，沉入海洋的底部。
海洋中的生物体内吸收了一定的盐类物质，当海洋生物死去后，它的尸体沉到海底。
台风暴发时，狂风巨浪，海水被卷到陆地上，海水中的盐类物质也被带到陆地。
此外，从漫长的陆地变迁历史看，有些海洋的海湾地带，由于地壳的升高而与海洋隔断。这些地带就像与大海母亲失散的“游子”，而在太阳光的”肆虐”下，变成陆地，留下大量盐分。
那么，海水会不会越变越淡呢？
这也不大可能。总的来说，海水的成度会保持相对的平衡状态。当然，这不排除在某一个海域某一段时间，海水会变成或变淡。
海光和海水开花
碧海苍天，水天一色。在海上航行，人们经常会遇到一种奇异的自然景象：海光和海水开花。
当夜幕笼罩海洋的时候，有些海面上会出现大面积的海光，有的闪闪烁烁，像流星，有的火花四射，像火珠。有时像爆发的焰火，有时像一个个齐整的几何图形，有时像探照灯射出的光芒，有时像旋转着的光轮。当轮船前进时，周围就激起无数的火花，船尾拖着一条长长的“火龙”。
海水发光的现象常常迷惑着海员们。例如，1896年6月15日，日本三陆遭到25米高的海啸巨浪的袭击。当海水退出5千米时，人们看到水底发出一种淡青色的光，还在黑夜里清晰地看到远处村落的轮廓。后来，浪涛再度袭来，天空映现出粉红色，有个渔民在巨浪中驶行，看到波峰上的闪光，像电灯光那样明亮。
1909年8月11日半夜间，“安姆布利亚号”轮船向科伦坡驶去时，发现东南方向有亮光，开始时，海员们以为是城市和港湾的灯光呢。后来，亮光越来越强，方才看清楚这不是什么城市灯光，而是海洋发出来的一条光带。第二次世界大战时，美国舰队驶往日本群岛时，遇到了海光，错误地以为那里有日本舰队，受了一场虚惊。
1975年9月2日傍晚，在江苏省朗家沙一带，海面上发出微微的光亮，波浪起伏着，像燃烧的火焰那样翻腾不停，一直到天亮时才慢慢消失。第二天晚上，亮光重又出现，更加强烈。以后几天，逐天增强，到第七天，海面上出现大量泡沫，当船只驶过的时候，激起明亮的光，水中还闪烁着许多珍珠般的发光颗粒。几小时后，这里发生了一次地震。
古巴岛附近有个“夜明海”。入夜以后，海水自放光明，面积约有10平方千米。轮船驶过，在船舷甲板上即使不点灯，照样能够看书读报。“夜明海”为什么发光？原来，这里丛生着各种海生动植物，死后历久变为磷质，积聚一起，从而发出强烈光芒。
诗人们对海光作了生动描述：“谁家烟火掠飞过，不是灯光，胜似灯光，玉树琼花逐海洋”。其实，海光不是火，而是一些会发光的小生物耍的把戏。主要有细菌和单细胞的鞭毛虫等，还有一些水母、鱼类也能发光。这些生物体内长有发光细胞，或发光器官，内含荧光酶和荧光素，在海水搅动等外界刺激下，发生氧化作用，就会发出光来。
长期以来，人们只知道海光是海水中微生物发出的荧光。可是，为什么只在局部的地方出现这些发光现象呢？而且这种光为什么又具有多变而奇异的形状呢？
德国科学家库尔特·卡尔列对此作了解答。他说，海光和多变形状的形成，同海底火山爆发引起的地震波有关。地震时，海水内部的压力发生变化，引起某些海洋生物的反应，由此而发光，地震波是促使海水压力变化的一个原因。观察表明，在海水振荡最厉害的地方，海光特别明亮；反过来，海光越弱，甚至消失不见。在有各种不同振荡强度的水域里，海光就最奇异美妙。
海水开花是指海水表层内浮游生物大量繁殖，使海水颜色和透明度发生很大的变化。浮游生物很多时，会把海水“染”成深绿色，有的会使海水成为黄色、褐色、红色等。
海水开花现象，在世界各大洋及其边缘海中各不相同。
在极地附近的海域里，当鲸鱼爱吃的甲壳动物大量繁殖的时候，常常把海水“染”成红色或玫瑰色。
在太平洋、大西洋的一些海面上，以及北冰洋的巴伦支海中，散布着一种硅质类海藻，具有矽质骨架，海水开花就是由它们造成的。在鄂霍次克海和日本海，海水开花是由单细胞藻类繁殖而形成的。波罗的海的夏季，蓝绿色的水草大量繁殖，每当风平浪静的时候，远望海面，仿佛一大片无边无际的深绿色草原。
在北冰洋的冰面上，还有更有趣的“冰上开花”景象。原来，冰上长着多种硅藻，特别是角刺藻大量繁殖时，使冰面变成了黄褐色。
海水开花同季节有关。在热带，冬季也会出现，而在温带和寒带，大多在春秋两季。海水开花严重的时候，生物密集得使轮船的吸水孔堵塞，给航行带来很大困难。
令人困惑的地球自转速度
天体绕着自己的轴心转动被称之为自转，地球自转一周的时间大约是23小时56分4秒，亦即我们所说的“一日”。
过去，人们一直以为地球自转是均匀的，因为我们很难察觉出地球的自转运动。直到17世纪末，著名的天文学家哈雷发现了月球公转的加速运动，才使德国科学家康德开始怀疑月球的加速实质是地球自转长期减慢一种反映，而地球自转的长期减慢则是由于地球上的潮汐摩擦引起的。可惜因为康德缺少定量计算，又因为没有太阳和行星的“加速运动”作证，所以这种正确的论断在当时并未被普遍接受。
后来，由于人们观测天体技术的提高，常常发现天体的观测数据总是和理论推算不相符合，这就使人们对地球自转的均匀性产生了怀疑。直到20世纪初发现了太阳的加速现象，人们才重又提出地球自转速度长期减慢的事实，并开始探讨其原因。
1929年，人们制造出了精度非常高的石英钟（日差万分之一秒），用它测定地球自转周期，进一步证实地球自转运动是不均匀的，有长期变化、季节变化和不规则变化。地球自转周期有长期变慢的现象，在100年里，一日的长度大约增长千分之一秒到千分之二秒。由于一日的变长不太显著，所以只有经过长期积累才会产生影响。
对珊瑚化石的研究也为地球自转的减慢提出了有力的佐证。1963年，美国古生物学家韦尔斯对珊瑚化石“日轮”的研究结果进行了报道，他说，在4亿年前泥盆纪时代的珊瑚化石上，每一“年埝”中有400条“日轮”，说明当时一年有400天左右。而在3.2亿年前的石炭纪时代的珊瑚化石上，则有380条“日轮”，说明当时一年有380天左右。目前珊瑚相邻“年轮”之间则仅有365条环纹，正好和现在一年的天数相等。如果地球绕太阳运动的轨道不变，它公转一周的时间就不大可能有变化，这样，泥盆纪时的一天就只有21小时54分，石炭纪时一天也只有23小时多一点。
目前，人们不再怀疑，地球自转速度在变慢这一事实，然而对其变慢的原因却有不同的解释。
除了康德提出的月球对地球所产生的潮汐摩擦是减慢地球自转周期的原因外，最近又有人提出了新见解，认为潮汐摩擦主要发生在浅海区。另外，地球半径的胀缩，地核的增生，地核与地慢之间角动量的交换以及海平面和冰川的变化等，都可能引起地球自转的长期变化。但这些课题，目前还处在进一步的探索过程中。
随着研究的不断深入，人们发现地球自转速度有在春天慢20~25毫秒，秋天又快20一25毫秒的年变化。对此，有人解释为主要是季风和洋流周期性地搬迁地表质量引起的，即上半年有搬往低纬的质量，而下半年则相反，由于角动量守恒，制约了地球自转的速度变化。但也有人认为这种变化是由地面上气团移动引起的，并作了形象的解释：每年春夏季节有几十亿吨水由于蒸发变成水气进入高几百米、几千米的高空，这仿佛是地球伸向宇宙空间的许多手臂，于是使地球自转速度减慢。地球自转好像一个溜冰的人在旋转，当他两臂伸展时，旋转速度就要变慢。同一道理，在秋冬季节，大气中的水气回复为地表水，好像地球收缩许多手臂，地球门转速度便又加快起来。以上两种解释哪种更科学还有待证实。
在发现转速周期变化的同时，科学家还发现地球自转有时快时慢的不规则变化。这些变化有的表现平缓，可能也与地核地幔之间的角动量交换有关。但有的却是急骤的突变。如在美国华盛顿和里士满两个地方，曾测得地球转速在1957年、1961年和1965年等都有明显突变。这到底又是什么缘故？它的物理机制至今还令人费解。
有人推测海一气的交互作用可能会引起几周到几月尺度内的转速突变。然而这种观测资料却很小。地震与地球转速变化的关系人们比较关心。在我国，据一些资料表明，季节性的转速变化和某些构造与地震似乎有关联，这对预测地震很有意义。但在1963年的千岛群岛大地震，1964年的阿拉斯加大地震前后，都没有地球转速明显变化的表现。看来，在地球自转速度变化的成因上，困惑人们的问题还是不少。
