太阳风行星际扰动与地球磁场相互作用，常常会引发地磁场的剧烈扰动。这些扰动会给人类的导航，通信，电网，输油、气管道等技术系统造成不利的影响。研究地磁扰动对行星际条件的响应规律，建立合理有效的预报模型是空间天气学的重要课题。本文利用PPMLR-MHD全球三维模型结合观测数据，对行星际扰动的地面效应:地面大尺度地磁扰动和地面长距离导体设备中流过的地磁感应电流方面的一些问题进行了研究。　　地磁扰动是验证一个三维磁层MHD模型空间天气预报能力的重要方面。我们首次提出用表征全球地磁扰动时空分布的等效电流体系作为比较量来验证一个数值模型重现亚暴事件的宏观能力。以2008年3月8日一段行星际扰动时期为例，我们利用PPMLR-MHD全球三维模型和北半球72个地磁台站的地磁观测资料，分别得出了模拟的和基于观测数据反演的等效电流体系。我们将这两种结果进行了详细的比较研究，结果表明数值模型基本重现了地磁反演算法得到的这段时期两个地磁亚暴的等效电流体系的主要特征，DP1等效电流体系在亚暴的增长相和恢复相占主导，DP2等效电流体系在亚暴的膨胀相占主导地位;而且在整个扰动时期模拟得出的等效电流体系的磁纬和地方时的分布也与反演结果一致。　　我们提出了改进的在数值模拟中求得等效电流体系的方法，该方法计入了以往常常被忽略的电离层无旋有散电流和场向电流对等效电流体系的影响。通过比较该方法计算的和原来方法计算的等效电流体系，我们发现，这两个方法得出的等效电流体系的主要特征基本一致，但是改进的方法计算的等效电流体系代表的东西向的地磁扰动要比原来的方法计算的强很多。接下来我们把这两个方法计算的等效电流体系代表的地磁扰动三分量与观测结果进行对比，发现改进的方法计算的结果与观测更接近。所以，改进的方法可以提高模型模拟结果的精度，但是对于一般的粗略的估计，原来的方法仍然有效。另外，结果还表明无旋有散电流和场向电流产生的磁扰抵消后剩余的部分贡献了大部分的东西向地磁扰动。　　我们利用PPMLR-MHD模型调查了太阳风条件如:行星际磁场时钟角，南向IMF强度和太阳风速度对平均等效电流体系的影响。当IMF北向时，等效电流体系非常弱，主要分布在极盖区，当IMF转到南向时，晨侧的西向等效电流和昏侧的东向等效电流开始增强，他们主要分布在极光带，且西向电流的强度要比东向电流的强度大。在IMF南向时，在我们调查的参数范围内东西向等效电流都随着南向IMF强度和太阳风速度的增强而线性的增强，而且西向电流的强度增加的速率大于东向电流增加的速率。最后，我们利用地磁观测数据对模拟结果进行了验证，模拟结果与观测吻合的较好，但是对于夜侧东向电流的低估是现在模型的主要限制。　　地面长距离导体设备中流动的地磁感应电流是非常重要一种空间天气灾害现象，我们将全球MHD模型和局部一维方法结合提出一种新的GIC模拟方法。以1999年9月“空间天气月”期间的一次磁云事件为例，我们利用提出的方法模拟了这次磁云事件过程中，芬兰电网中PIR400 kV变压器中性点流入地球的GIC，并首次将模拟的GIC与真实观测的GIC进行了比较研究。我们发现模拟结果捕捉到了实测GIC信号的一些主要特征和几次大的GIC峰值发生的时间。我们还利用了两种度量标准对模拟结果进行了评估，结果表明模拟的地磁扰动的频谱分布与观测吻合较好，而且实用的度量标准表明，模拟的结果比起以往常用的两个模型的结果来说可以产生更好的经济效益。