人们很早就知道地球上许多全球性现象是由太阳引起的。科学的灵感最初来自猜测，恰普曼认为有一种整体是中性的带电微粒流从太阳来到地球，是它们引起了极光和磁暴。现已经清楚太阳耀斑会喷射出高速等离子体云，它们就是恰普曼猜测的微粒流。

早在1931年恰普曼就预见到地球磁场不会伸延到无穷远，它们将被太阳等离子体云限制住，这就是景天我们了解到的地球磁层形成的雏形。1958年美国天文学家帕克（Psker）预言太阳风--太阳连续吹出的等离子体流，四年后被观测证实地磁场被太阳风包围，完全被限定一个范围，地球和行星际空间接壤有了自己永久的边界，这就是磁层。1957年人类发射第一颗卫星这是飞向太阳的里程碑，也开创了日地物理的里程碑。经过60年代到80年代这30年卫星和飞船对日地空间进行的探测和定量的物理研究，科学家勾画出了一幅精致的近日地空间的地球磁层图。（图一）

图一 图二

整个80年代，人们深入对近日地空间有目标分层次专门地研究，为此发射一系列专项研究的卫星。例如以研究近地环境等离子体起源的Open计划，有过地球极顶研究极区磁层和电离层的卫星；有研究地磁尾的卫星；有专门观测地球磁层赤道区的卫星；也有飞出地球磁层定位于地球磁层顶对日点附近的卫星，监视太阳风的变化（图二）。与此同时，人类已经雄心勃勃地对整个太阳系进行了勘察。首先有计划地探访了几乎所有其它行星，海盗号飞船在火星上软着陆，采集了岩石和土壤，先锋10号飞船已经飞临太阳系边缘--日球顶层，这是人类迄今到达的最遥远的行星际空间，这艘飞船在10年前在冥王星身边飞过，现在已远离我们，将永远消失于浩瀚宇宙中了。

我们仍然居住在地球上，人们普遍关心的问题是地球上人类生存的环境受日地空间大环境的影响将如何变迁和发展。其实人类对自身生存环境的要求是极其苛刻的，要不冷不热的气候，要有水，要有空气，还要有太阳能量适中的供给。这一切我们都有了，仔细想想才发现支撑人类生存环境的支点并不是坚不可摧的，地表面有一层稠密的大气，风雨雷电发生在其中，它帮助水循环，并调节温度，抵御有害辐射，人类生活其中受到了保护。这层大气只有10公里的厚度，通常称为对流层。其上是平流层、中层、热层、电离层。由太阳经行星际空间到磁层，再到地表，这许多层次组成一个能量和物质衔接的链条，这条链条上任何一环的变化都足以影响地表。地球南北极上空出现一个小的臭氧空洞，已经引起了科学家的忧虑。磁层动力学、大气动力学都是高度非线性系统，其中能量传输和沉积的任何微小变化都可能引起严重后果，更不要说太阳、日地空间地磁场任何可能的灾害性大变化。苏梅克－列维彗星撞击木星已引起科学界反思。

日地物理对解决人类面临的环境问题，负有重大的责任，不但要对地球和近地空间的环境及其物理过程调查清楚，也要高瞻远瞩地掌握日地系统内发生的全部物理过程。90年代国际科联所属的空间研究委员会（CORSPAR）和日地物理委员会（SCOSTEP）组织了数十个国家和地区，20多个飞船参与的日地物理计划（ISTP）和日地能量计划以及地球环境模型（GEM）等重大计划，空间探测将首次实现对地球空间系统进行全球三维结构和过程的调查；首次实现把日地系统不同空间区域作为一个有机系统，定量了解其间的耦合过程和因果关系；组织相当规模的地面和空间监测系统、预报系统、研究中心和全球空间物理分析网。

在我国已提出把“日地空间扰动过程及其对人类的影响”作为重大科学问题组织协作研究，它的主要科学目标是把日地空间（太阳外表、行星际介质、磁层、电离层和中高层大气）做为一个有机的耦合系统来研究，全面了解由于太阳输出的各种形式的能量、质量和动量的变化以及扰动过程的效应。进而了解日地空间环境日地对技术系统和气候、生态环境的影响。

这些雄心勃勃的计划的实施，也是空间物理成熟的标志。