行军、作战的时候，识别方向是非常重要的。汉朝著名的将军李广在一次出击匈奴的战斗中，便因为迷路未能及时赶到战场，以致误失战机而被迫自杀。历史上还传说黄帝发明了指南车，因而能在浓雾中辨明方向，击败了蚩尤。
世界上最早创制指示方向工具的，是我们的祖先。大约在年前，我们的祖先就发现磁石有指向南北的性质，并利用磁2000石制成了一种“司南”的工具。这是用磁石雕琢成的和匙一样的东西，匙底圆滑，将它放在光滑的铜盘上，轻轻一拨，等它静止下来，匙柄就会指向南方。后来到了宋朝，指南针也出现了。
有了指南针是否就能准确地找到南方呢？人们渐渐感到事情并不那样简单。哥伦布在横渡大西洋的时候，发现磁针所指的方向，随着船舶航行的远近而有所变化。我国宋代的著名学者沈括， 也早在800多年以前便发现在我国东部的磁针所指方向并非正南，而是稍微偏东一点。
这是怎么回事呢？原来磁针总是指向一定的方向，是因为地球具有磁性，在地球的两端各有一处磁力特别强大的地点，叫做地磁极。从地磁极发出的强大磁力，把磁针拉向它所在的方向。地磁极是接近南极和北极的，但并不和南极、北极重合，一个约在北纬72°、 西经96°处；一个约在南纬70°、东经150°处。因此，磁针一方面给人以“指南”的印象，而另一方面，磁针所指的方向，与真正的南北方向还有一定的角度，这个角度叫做磁偏角。
地球上各处磁偏角的大小，常有一定的规律，我们要精确测定方向，就得扣除磁偏角所造成的误差。
知道了某地磁偏角的大小后，还不能就此一劳永逸。因为随着时间的变化，地磁极也在移动位置，磁偏角当然也要随着变化。因此我们需要经常对地球的磁性进行观测。
知道了地磁变化的情况，使用指南针观测方向时，仍要注意其他方面的影响。比如你身上有很多铁制的东西，而且靠磁针很近，磁针又是吸铁的，这时碰针就要受铁的影响而变得不准。开头人们没有充分注意到这一点。在19世纪中许多船舶从木壳改为铁壳以后，便引起了指南针不准，而使不少船只遇险。现在我们在指南针附近安装有永久磁体和软铁块，这样，铁船对磁针的影响就能消除了。
能够对磁针造成影响的，不仅有地面上的东西，还有地下和天上的东西。当地下有磁性很强的物质（如磁铁矿）时，指南针也会失灵。世界上最大的铁矿——苏联库尔斯克铁矿，就是因为那里的磁力很强，使指南针出现误差，引起了人们的注意，而后被发现的。当太上发生耀斑爆发的时候，地球上的磁针就会猛烈摆动，无线电通讯也会中断。1937年苏联英雄契卡洛夫从莫斯科穿越北极飞往美国时，就遇到了这样的磁暴，飞机盲目飞行了22个小时，幸亏由于飞行员的机智勇敢和富有经验，才免于迷路和失事。
地球磁性的成因和它的变化，目前在许多方面还是一个谜。但由于科学技术的进步，谜底正在揭穿。
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