桂质廷-电离层学《中国物理学报》中国古代对于地磁的知识处于世界领先地位，史书上有不少记载。然而对于地磁常量的测量，中国却落在外人之后。从清朝末年起，陆续有俄国人、日本人、德国人、美国人及法国人在中国境内做过地磁普测，却没有中国人主持过这项工作。1931年，桂质廷获得卡内基研究院地磁部的资助，利用学校假期，在华北、华南、华西等地区进行地磁巡测，到1935年，共测了94个点。华北地区的测量结果，发表在1933年出版的《中国物理学报》第1卷第1期上。这是中国人首次巡测自己国境内的地磁常量。

    地磁场的变化与电离层的电流密切相关。桂质廷于1935—1936年在卡内基研究院地磁部作短期研究时，就考虑在中国进行电离层探测的计划。1936年，中央研究院物理研究所观测了电离层电子浓度对日偏食的依赖关系。这是中国最早的电离层研究成果。这次的三位观测者之一，就是桂质廷的学生梁百先。稍后，桂质廷与他的学生宋百廉一道，在武昌华中大学校园内，开始常规的电离层垂直探测。当时正是抗日战争时期，武汉时遭空袭，工作条件十分困难，他们尽最大努力，取得了从1937年10月至1938年6月共9个月的探测记录。这是中国首次对电离层的常规观测研究。这项研究取得了两项突破性成果：一项是桂质廷与美国科学家几乎同时注意并报道的“扩展F层”的重要现象；另一项是桂质廷发现武汉地区F2层临界频率明显超过了按纬度分布的预期值。后来他将这一现象归结为“经度效应”，实际上即是爱泼顿和梁百先在1947年所总结的电离层赤道异常现象。

    1943年桂质廷作为中国知名学者被派出访美国。在美期间，他一手促成武汉大学与美国标准局合作研究电离层的计划，并于1945年回国时与许宗岳教授一道带回一台DTM－CIW3型的半自动电离层垂测仪。1946年元旦零时在四川乐山武汉大学战时校址开始正式观测，武汉大学游离层实验室也由此创建。

    抗日战争胜利后，武汉大学由乐山迁回武昌。1946年8月20日，游离层实验室在武昌恢复观测。桂质廷带领梁百先、许宗岳等物理系和电机系的部分教师与研究生做了大量的观测、分析和研究工作，并与全球数十个观测台站进行资料和成果的交流。从此，中国早期研究电离层的一支基本队伍便初步形成。在桂质廷的领导下，短短几年，游离层实验室在Ｆ2层临界频率的地磁控制现象、F2层的出现规律、日食的电离层效应等方面的研究，都处于当时国际前沿。中华人民共和国成立后，桂质廷在武汉大学开创的电离层研究工作不断得到发展。1955年武汉大学设立电离层及电波传播专业，并恢复招收研究生。1978年发展成为空间物理系和电波传播及空间物理研究所。为了准备参加国际地球物理年，1956年武汉大学与中国科学院地球物理研究所合作，在校园内建立地球物理观象台（现属中国科学院武汉物理研究所），桂质廷受聘为地球物理所兼职研究员。1960年武汉大学又建立了黄陂试验站。从此人才辈出，硕果累累，无不凝聚着桂质廷等前辈学者的心血。