اضطراب قوي في المجال المغنطيسي للأرض. وتنتج مثل هذه العاصفة عن جسيمات دقيقة ذات طاقة عالية، وإشعاع قوي من الشمس، بسبب النشاط الشمسي. ويختلف المستوى الكلي لنشاط العاصفة المغنطيسية تبعًا لدورة النشاط الشمسي المتكررة كل إحدى عشرة سنة. انظر: الشمس. وكذلك يختلف تبعًا لفترة دوران الشمس التي تبلغ 27 يومًا.
وترتبط كثيرٌ من العواصف المغنطيسية بثقوب الإكليل الشمسي وهي مناطق ذات كثافة منخفضة في إكليل الشمس. وينشأ عن الشمس تيارٌ متواصلٌ من الجسيمات الدقيقة ذات الشحنة الكهربائية يُسمى الرياح الشمسية. وينشأ هذا التيار بصفة رئيسية من ثقوب الإكليل الشمسي. وتظهر تيارات عالية السرعة من الرياح الشمسية كلما زاد النشاط الشمسي. وعندما تصطدم الجسيمات المتحركة بسرعة والمكونة لهذه التيارات، بالمجال المغنطيسي للأرض، فإن المجال المغنطيسي يصد بعض هذه الجسيمات. وتنتج عاصفة مغنطيسية عن هذا التفاعل بين تلك الجُسيمات والمجال المغنطيسي للأرض.
تتوزع الرياح الشمسية في مناطق كبيرة ذات قطبية مغنطيسية موجبة أو سالبة. وتحدث عاصفة مغنطيسية عندما يتسبب دوران الشمس في جرف الحدود بين مثل هذه المناطق ذات القطبية المتعاكسة في محاذاة الأرض. ويعتبر انتقال هذه الحدود الظاهرة المغنطيسية الأقرب ارتباطًا بالعواصف المغنطيسية.
ويعتقد العلماء أن كثيرًا من اللهب الشمسي الذي هو انفجارات على سطح الشمس يُسبب أيضًا عواصف مغنطيسية. ومثل هذه العواصف تبدأ فجأة، على خلاف تلك المرتبطة بالرياح الشمسية، والتي تبدأ تدريجيًا. ويصدر اللهب الشمسي إلكترونات وبروتونات ذات طاقة عالية، بالإضافة إلى إشعاعات في صورة أشعة جاما والأشعة السينية. ويحجز المجال المغنطيسي للأرض الإلكترونات والبروتونات. وتؤثر أشعة جاما والأشعة السينية في المجال المغنطيسي بإحداث تغيرات في الغلاف الأيوني وفي أحزمة فان ألن، وهي مناطق كعكية الشكل بها جسيمات دقيقة مشحونة تحيط بالأرض.
تُظهر العواصف المغنطيسية بوضوح كيف يؤثر النشاط الشمسي على الأرض. فهو يسبب اضطرابات في الطبقة الأيونية التي تُسبب تداخلاً وتشويشًا في استقبال الموجات القصيرة في جهاز الراديو. ويكشف العلماء العواصف المغنطيسية بوساطة مثل هذا التداخل. وبالإضافة إلى ذلك، فإن التغيرات المفاجئة في المجال المغنطيسي للأرض والناتجة عن العواصف يمكن أن تُسبب اندفاعات مفاجئة في خطوط القدرة. كذلك فإن العواصف المغنطيسية تصحبها أضواء الفلق.
