全球性的强烈地磁场扰动
当太阳表面活动旺盛，特别是在太阳黑子极大期时，太阳表面的闪焰爆发次数也会增加，闪焰爆发时会辐射出X射线、紫外线、可见光及高能量的质子和电子束。其中的带电粒子（质子、电子）形成的电流冲击地球磁场，引发短波通讯所称的磁暴。磁暴时会增强大气中电离层的游离化，也会使极区的极光特别绚丽，另外还会产生杂音掩盖通讯时的正常讯号，甚至使通讯中断，也可能使高压电线产生瞬间超高压，造成电力中断，也会对航空器造成伤害。
19世纪30年代高斯和韦伯建立地磁台站之初，就发现了地磁场经常有微小的起伏变化。1847年，地磁台开始有连续的照相记录。1859年9月1日，英国人卡林顿在观察太阳黑子时，用肉眼首先发现了太阳耀斑。第二天，地磁台记录到700纳特的强磁暴。这个偶然的发现和巧合，使人们认识到磁暴与太阳耀斑有关。还发现磁暴时极光十分活跃。19世纪后半期磁暴研究主要是积累观测资料。20世纪初，挪威的伯克兰从第一次国际极年的极区观测资料，分析出引起极光带磁场扰动的电流主要是在地球上空，而不在地球内部。为解释这个外空电流的起源，以及它和极光、太阳耀斑的关系，伯克兰和史笃默相继提出了太阳微粒流假说。到30年代，磁暴研究成果集中体现在查普曼·费拉罗磁暴理论中，他们提出地磁场被太阳粒子流压缩的假说，被后来观测所证实。50年代之后，实地空间探测不但验证了磁暴起源于太阳粒子流的假说，并且发现了磁层，认识了磁暴期间磁层各部分的变化。对磁层环电流粒子的存在及其行为的探测，把磁暴概念扩展成了磁层暴。磁暴和磁层暴是同一现象的不同名称，强调了不同侧面。尽管磁暴的活动中心是在磁层中，但通常按传统概念对磁暴形态的描述仍以地面地磁场的变化为代表。这是因为，人们了解得最透彻的仍是地面地磁场的表现。
在磁暴期间，地磁场的磁偏角和垂直分量都有明显起伏，但最具特征的是水平分量H。磁暴进程多以水平分量的变化为代表。大多数磁暴开始时，在全球大多数地磁台的磁照图上呈现出水平分量的一个陡然上升。在中低纬度台站，其上升幅度约10～20纳特。这称为磁暴急始，记为SSC或SC。急始是识别磁暴发生的明显标志。有急始的磁暴称为急始型磁暴。高纬台站急始发生的时刻较低纬台站超前，时间差不超过1分钟。磁暴开始急，发展快，恢复慢，一般都持续两三天才逐渐恢复平静。磁暴发生之后，磁照图呈现明显的起伏，这也是识别磁暴的标志。同一磁暴在不同经纬度的磁照图上表现得很不一样。为了看出磁暴进程，通常都需要用分布在全球不同经度的若干个中、低纬度台站的磁照图进行平均。经过平均之后的磁暴的进程称为磁暴时（以急始起算的时刻）变化，记为Dst。磁暴时变化大体可分为3个阶段。紧接磁暴急始之后，数小时之内，水平分量较其平静值大，但增大的幅度不大，一般为数十纳特，磁照图相对稳定。这段期间称为磁暴初相。然后，水平分量很快下降到极小值，下降时间约半天，其间，磁照图起伏剧烈，这是磁暴表现最活跃的时期，称为磁暴主相。通常所谓磁暴幅度或磁暴强度，即指这个极小值与平静值之差的绝对值，也称Dst幅度。水平分量下降到极小值之后开始回升，两三天后恢复平静，这段期间称为磁暴恢复相。磁暴的总的效果是使地面地磁场减小。这一效应一直持续到恢复相之后的两三天，称为磁暴后效。通常，一次磁暴的幅度随纬度增加而减小，表明主相的源距赤道较近。同一磁暴，各台站的磁照图的水平分量H与平均形态Dst的差值，随台站所在地方时不同而表现出系统的分布规律。这种变化成分称为地方时变化，记为DS。DS反映出磁暴现象的全球非轴对称的空间特性，而不是磁暴的过程描述。它表明磁暴的源在全球范围是非轴对称分布的。磁照图反映所有各类扰动的叠加，又是判断和研究磁暴的依据，因此实际工作中往往把所有这些局部扰动都作为一种成分，包括到磁暴中。但在建立磁暴概念时，应注意概念的独立性和排他性。磁暴应该指把局部干扰排除之后的全球性扰动。
磁暴观测早已成为各地磁台站的一项常规业务。在所有空间物理观测项目中，地面磁场观测简单可行，也易于连续和持久进行，观测点可以同时覆盖全球陆地表面。因此磁暴的地面观测是了解磁层的最基本、最有效的手段。在研究日地空间的其他现象时，往往都要参考代表磁暴活动情况的磁情指数，用以进行数据分类和相关性研究。磁暴引起电离层暴，从而干扰短波无线电通讯；磁暴有可能干扰电工、磁工设备的运行；磁暴还有可能干扰各种磁测量工作。因此某些工业和实用部门也希望得到磁暴的预报和观测资料。磁暴研究除了上述服务性目的之外，还有它本身的学科意义。磁暴和其他空间现象的关系，特别是磁暴与太阳风状态的关系，磁暴与磁层亚暴的关系，以及磁暴的诱发条件，供应磁暴的能量如何从太阳风进入磁层等等问题，至今仍是磁层物理最活跃的课题。磁暴作为一种环境因素，与生态的关系问题也开始引起人们的注意和兴趣。
在大城市的每个住家里，其电磁环境都存在很大问题。一个个钢筋水泥盒子破坏了自然场，而家用电器又产生了大量有别于自然环境的电磁场。可遗憾的是，任何一座大城市的这么一个普普通通问题，还有就是无线电通讯、日常办公和生活所使用的电器所产生的电磁辐射，却又无法避免。其中电磁辐射最强的当数微波炉、无氟冰箱、抽油烟机、电烤箱和电视机。电磁场对居民身体的不良影响是当今社会的一个相当现实的问题，不仅专家和科学家在积极探讨，全世界的舆论也在予以关注。尤其是现在，实际上所有大城市市内和城外相当大的一部分地域都被移动通讯系统的电磁辐射所覆盖，这个问题变得更加尖锐。
电磁场最容易对神经系统、免疫系统、内分泌系统和生殖系统产生影响。免疫系统的改变会产生过敏反应，降低身体的抗感染力。除此之外，近些年还发现电磁场容易致癌。内分泌系统受到电磁场的影响，会降低人体对外界环境的适应能力。由此看来，电磁场无疑是促使细胞衰老的一个重要因素。既然电磁场的影响无法避免，那能不能哪怕稍稍减少呢？首先是尽量少在产生电磁场的电器旁工作，或者把这些电器摆在稍远一些的地方。其次是加强运动，努力激活体内的细胞，保持其旺盛的生命力。也就是说，最大限度地提高它们对病毒、细菌和辐射的抵抗力。
磁暴是常见现象。不发生磁暴的月份是很少的，当太阳活动增强时，可能一个月发生数次。有时一次磁暴发生27天（一个太阳自转周期）后，又有磁暴发生。这类磁暴称为重现性磁暴。重现次数一般为一、二次。
紫外线
紫外线是电磁波谱中波长从0.01～0.40微米辐射的总称，不能引起人们的视觉。电磁谱中波长0.01～0.04微米辐射，既可见光紫端到X射线间的辐射。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。自然界的主要紫外线光源是太阳。人工的紫外线光源有多种气体的电弧（如低压汞弧、高压汞弧），紫外线有化学作用能使照相底片感光，荧光作用强，日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光的。紫外线还有生理作用，能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等。紫外线的粒子性较强，能使各种金属产生光电效应。
