颜色代表地球周围高能粒子的强度（图片来自网络）
地球的南大西洋地磁异常主要是磁场强度的异常，这里约是同纬度正常区磁场强度的一半大小。现在我们认为，地核中的力和磁轴的倾斜共同产生了异常，也就是说，地球作为一个大磁铁，本身在地核当中形成巨大磁场的时候，作为磁铁的轴已经是偏的了，并没有与咱们地球的地轴重合，而是处在更加远离南大西洋的一侧，另外磁轴一直在向西漂移。一些复杂而不规则的形状和过程带来了一个地磁“异常”的区域。
虽然南大西洋异常是由地球内部的过程引起的，但它的影响远远超出了地球表面。这一区域对于穿越它的近地轨道卫星来说可能是危险的。如果一颗卫星被高能质子击中，它会短路并引起一个称为单粒子翻转或单粒子翻转的事件。这可能导致卫星功能暂时出现故障，或者在关键部件被击中时造成永久性损坏。我们前文说的“百慕大三角”区域的种种事故，也与磁场、高能粒子相关的过程有关。
不过，我们讲的这些危险仅限于发生在南大西洋地区上空数百公里高的空中。只有上千公里高的空中会有能对你我人类以及人类生活产生影响的很高能量的带电粒子，它们在大气中会因为碰撞而失去能量，根本到不了你我的身边。南大西洋异常区由于地磁异常，这个高度会下降到几百公里，但是！几百公里是什么概念呢？飞机一般只飞10-20公里高而已！
飞机飞得比云更高，但也到不了卫星的数百公里高度（图片来自网络）
那么，很多人关心的，与南大西洋异常相联系的，地磁倒转是什么样的东西，有多危险呢？
地磁倒转是指地球磁场方向发生变化，也就是北磁极和南磁极的对调，该过程伴随着磁场强度先减弱后增加。早在17世纪，人们就已经注意到了强磁化的岩石对罗盘指针有明显的影响。到18世纪中叶，一些学者发现某些岩石是沿着地磁场被磁化的，这说明某些古代的岩石是可以记录下当时的地磁场信息。20世纪初，法国科学家David和Brunhes对被熔岩流烘烤过的物质进行了研究，他们发现这些物质所显示出的磁化方向与当前地磁场方向相反。于是，科学家大胆地猜测地磁场在历史上曾经发生过极性倒转。后来，科学家们研究了全球各地的火山熔岩，证实了磁场的反向是一个全球性的现象。至此，已经可以肯定地磁场的极性确实曾经与当前情况相反，但是当时尚无技术能确定极性倒转发生的时间。直到1963年，美国科学家Cox和同事利用精确的定年技术证实了极性倒转的全球等时性，地磁倒转这一概念才开始被人们广为接受。
地磁倒转的时间并没有被发现有很明白的规律，平均持续7000多年，倒转期间地磁场强度降低了约90%。历史上它最快每隔1万年就能发生一次，最慢相隔4千万年才发生一次。上一次地磁倒转发生在78万年前，那么下一次呢？从1840年以来，地磁场强度持续降低，平均每一百年就降低6%，因此，就像我们开篇提到的，又有人根据南大西洋异常就开始怀疑地磁倒转已经开始。但是如果考察过去几千年的磁场变化就可以发现，目前的地磁强度降低仍属正常的波动范围，尚无理由相信这是值得大惊小怪的。
就说开始时说到的南大西洋异常区吧，发微博的人把这个区域扩大说的好像多么出乎意料。其实呢，科学家们一直在关注着南大西洋异常区，我给大家引用两张科学论文当中的图，大家可以看到，南大西洋异常区逐年的变化非常微弱，而且范围的变化也随11年周期太阳活动而变，整体改变的趋势并没有那么快：
1998-2008年的南大西洋异常区面积变化（图片引自：Zou et al., JGR 2015）
2004-2008年南大西洋异常区强度随月份的变化（图片引自：Schaefer et al., Space Weather, 2016）
曾有人根据我们前边说道的地磁场对地球生物的保护，提出与地球磁场和高能带电粒子相关的，地磁倒转引发生物灭绝的理论，但是近年来逐渐已经被广泛放弃。就我们所知，地球磁场至少经历过几百次倒转，我们根本找不到大规模的灾难与地球到转的时间相匹配的有力证据。也就是说，很可能非常非常多次倒转发生时，地球生物并没有“灭顶之灾”。
来源：中国科学院国家空间科学中心
