Geomagnetni vihar (tudi ‘geomagnetna nevihta’) je pojav, pri katerem se pod vplivom močnejšega in bolj dinamičnega sončevega vetra stisne, zmanjša in spreminja Zemljino magnetno polje. Povečan pritisk sončevega vetra Zemljino magnetosfero na dnevni strani lahko močno stisne, včasih tako močno, da magnetosfera ne ščiti več satelitov v bolj oddaljenih (geosinhronih) orbitah, ki so tako izpostavljeni sončevemu vetru. Nabiti delci lahko poškodujejo elektronske komponente na satelitih, in povzročijo kratkoročne motnje na satelitih in dolgoročno krajšo življenjsko dobo satelitov.
Med geomagnetnimi viharji se segreje Zemljina zgornja atmosfera, kar lahko privede do povečanega zračnega upora pri satelitih v nizkih orbitah in s tem nižanje orbitalnih višin, v skrajnem primeru celo do padca satelitov nazaj v atmosfero. Geomagnetni vihar zmoti tudi navigacijske sisteme, tako tisti, ki temeljijo na smeri Zemljinega magnetnega polja, kot satelitske (GPS/GNSS) sisteme.
Med geomagnetnim viharjem se obroč polarnega sija razširi in polarni sij je viden dlje od polarnih območij proti ekvatorju. Močnejša kot je geomagnetna nevihta, dlje proti ekvatorju je viden polarni sij. Pri tem se seštevata dva učinka. Obroč polarnega sija se razširi proti ekvatorju, poveča se tudi največja višina polarnega sija. Močnejša kot je geomagnetna nevihta, dlje proti ekvatorju seže rob obroča polarnega sija. Med geomagnetnim viharjem poleg zelenega sija na višinah do 200 km zasveti tudi rdeč sij do višine okoli 600 km in občasno tudi moder oz. vijoličen sij na višinah več kot 1000 km.
Shematski prikaz obsega obroča severnega sija v zatišnem stanju in med geomagnetnim viharjem.
Severni sij se tako iz Slovenije pogosto vidi že med srednje močnimi geomagnetnimi nevihtami, med ekstremno močnimi pa se lahko vidi tudi v severni Afriki in na Kanarskih otokih. Med geomagnetnim viharjem 5. novembra 2023 je bil severni sij viden vse do Grčije in Turčije. Med enim najmočnejših geomagnetnih viharjev v zadnjih nekaj stoletjih, med 13. in 15. majem 1921 je polarni sij bil viden do le 14° geografske širine od ekvatorja! Med Carringtonovo geomagnetno nevihto 2. septembra 1859 je severni sij nad Kubo osvetlil nebo svetleje od polne Lune.
