Напомним, что ночью, ввиду естественной диссоциации при тепловом движении, плотность положительных ионов слоя Д падает практически до нуля. Считается даже, что ночью этого слоя не существует. При этом также идёт не очень интенсивный поток отрицательных ионов, идущий от земли, который концентрируется в слое Е.

Днём коротковолновое излучение Солнца, а также достигший слоя D ионосферы солнечный ветер, встречают на высоте 80-60 км и выше уже достаточно плотные слои атмосферы и ионизируют их, теряя свою интенсивность. Атомы и молекулы кислорода, азота, паров воды, углекислого газа при встрече с излучением Солнца забирают его энергию, теряют электроны и переходят в положительное ионизированное состояние. При этом параллельно, вследствие теплового движения и столкновений, они могут также получать дополнительные электроны, становясь отрицательными ионами. Но их количество намного меньше.

Поскольку, как уже было сказано, электроны намного легче, и их взаимодействие с гравитационным полем Земли невелико, то они уходят на более верхние слои ионосферы в направлении внутреннего радиационного пояса Земли, тогда как положительные ионы начинают опускаться к земле, притягиваемые гравитационным полем и отрицательным зарядом её поверхности. В результате, днём в самом нижнем слое значительно увеличивается концентрация положительных ионов. Также там присутствуют и отрицательные ионы, в основном СО3- и СО4-, поднятые ночью с поверхности земли.

Согласно работам Беликовича В.В., Бенедиктова Е.А., Толмачёвой А.В., Бахметьевой Н.В. мгновенная вертикальная скорость ионов ионосферы на высотах около 80 км колеблется в пределах 10-15 мс, достигая иногда 20 мс. Это означает, что в области D ионосферы контрация положительных ионы возрастает не сразу с рассветом, а им необходимо некоторое время, чтобы “спуститься” с верхних слоёв. Поэтому, в утреннее время вертикальное ионное движение у поверхности земли сохраняет слабо выраженное движение отрицательных ионов вверх.

При увеличении концентрации ионов в слое Д образуется самое сильное за день электрическое поле между зарядом положительных ионов слоя Д и слабоотрицательным зарядом земли. В результате, в однородном электрическом поле между поверхностью и ионосферой возникает ток положительных ионов из ионосферы к земле. Ионы естественным путём формируют периодические каналы каждые 4-5 метров с севера на юг и с запада на восток. Двигаясь по этим каналам, они образуют также магнитное поле, вектор которого направлен против схода ионов с этих параллельных каналов.

Ввиду теплового движения атомов и молекул воздуха они постоянно сталкиваются и траектория одного иона на высоте 60 км может составлять всего несколько метров, тогда как у поверхности земли она в среднем меньше миллиметра. Поэтому, понимая движение ионов, нужно также понимать, что это своеобразная “эстафета заряда” и физически очень небольшое количество молекул ионосферы действительно возвращается к поверхности земли. Возвращается их заряд, который передаётся через носителей в атмосфере. Поэтому, при направленном движении заряда, направления движения конкретных ионов имеют от него некоторые статистические отклонения. Появляющееся при токе ионов магнитное поле, препятствующее сходу ионов с их каналов, сохраняет относительно неизменной ширину ионных потоков.

Рассмотрим физическую модель процесса.

Точечный постоянный ток ионов, двигаясь в электрическом поле, формирует вокруг себя цилиндрическое магнитное поле. Линейный ионный поток формирует по обе стороны от себя уже две магнитные “стенки”.

Когда происходит суперпозиция линейных потоков в виде сетки, они уже формируют сеть замкнутых магнитных линий внутри ячеек.

Поскольку линии замкнуты в масштабе нескольких метров, то обнаружить это магнитное поле, передвигаясь на большой скорости, невозможно. Его можно увидеть, либо стоя на местности, либо двигаясь очень медленно.

Что же происходит с ионом, когда он сталкивается с атомом воздуха и меняет траекторию, а то и сам заряд перескакивает к новому иону. Происходит отклонение иона от вертикальной траектории. И как только это происходит, он попадает в магнитное поле, наведённое соседними движущимися ионами. Это поле, следуя правилу левой руки, воздействует на этот ион силой Лоренца и возвращает его снова в общий поток. Поскольку тепловое движение происходит постоянно, то поток имеет некоторую толщину, связанную с постоянной девиацией ионов.

В силу того, что в узлах этой структуры происходит наложение магнитных полей перпендикулярных потоков, с увеличением “пробега” точки пересечения потоков этой структуры имеют склонность к аккумуляции ионов. В результате, практически весь ионный поток идёт через узлы сетки. Как следствие , напряжённость магнитного поля между точками падает практически до нуля, тогда как у точек составляет 15-20 микротесла. И уже в метре от неё приблизительно всего 6-7 микротесла.

Кроме того, ионы двигаются в магнитном поле Земли. Вследствие того, что их движение происходит в основном вдоль магнитных силовых линий (в северном полушарии входящим к поверхности земли, в южном – выходящим из ней) на него действует сила Лоренца и в связи с ней они описывают окружности радиуса:

, где m-масса иона, V-его скорость, q-заряд, B-напряжённость магнитного поля

К примеру, для положительного иона на базе азота, которого 70% в атмосфере, N2+

m = 4.6*10**-26 кг,  V = 10 м.с.,  q = 1.6*10**-19 Кл,  B = 60 микро(10**-6) Тесла,

Тогда радиус поворота такой частицы будет всего 0.05м и, соответственно, она при движении к земле будет описывать диаметры в 10 см. При увеличении массы и скорости диаметры будут больше. Таким образом, мы имеем минимальную ширину каналов геомагнитной сетки около 20 см, которая связана с суперпозициями винтового и девиациями теплового движений ионов. И эта минимальная ширина каналов связана с особенностями движения заряженных частиц в магнитном поле.

Кроме того, винтовое движение электрического заряда создаёт ёмкостное сопротивление среды, которое изначально в слабой форме препятствует возникновению вертикального движения ионов, а затем препятствует его остановке. Таким образом, геомагнитную сеть можно рассматривать, как индуктивность L, соединяющую две обкладки конденсатора C, которыми можно считать слой D ионосферы и поверхность земли.

В этом случае можно предположить колебательные процессы между слоем D ионосферы и землёй в течении дня, частота которых будет постепенно падать ввиду рекомбинации с отрицательными ионами (электронами) земли, а амплитуда будет уменьшаться из-за потерь на теллурические токи, которые в этой схеме играют роль сопротивления R.

График колебательных переходных процессов в обобщённом RLC контуре имеет вид:

где из формулы Томпсона fo – частота колебаний

и теперь мы сравним его с поведением геомагнитной сетки в течении суток. Для этого мы обратимся к работам научного сотрудника Луговенко В.Г. из Института Физики Земли РАН.

Как мы видим, схема на рис.51 с 10:30 принципиально полностью повторяет график на рис.50, где налицо затухающие колебания ионных потоков по восходящей и нисходящей сеткам, что связано с рекомбинацией ионов в земной коре во время перехода заряда от нисходящей к восходящей сетке (это видно из того, что каждый следующий пик восходящей сетки ниже предыдущего в восходящей). А также после 15:00 частота колебания сетки замедляется, что говорит о том, что приток новых положительных ионов из ионосферы в колебательный контур закончился и падает ёмкость С системы. Это отражается в замедлении колебаний и полной их остановке ночью.

Ночью же более активна восходящая сетка, поскольку через неё попадают в ионосферу отрицательные ионы земной коры. Но их количество значительно меньше пика положительной активности днём. Что и отразилось в ширине каналов геомагнитной сетки.

Поскольку геомагнитные сети не детектируются на глубине ниже 5 метров, можно предположить, что это и есть предельная глубина проникновения положительного заряда ионосферы в земную кору днём. Ночью же отрицательный заряд земной коры поднимает точку баланса зарядов в ионосферу вплоть до слоя Е, образуя подслой Еs, где чётко наблюдается ночной максимум электронов, что также является причиной утренней задержки появления нисходящих положительных ионов на поверхности земли, которые рекомбинируют с отрицательными ионами на пути к ней.

Говоря о сезонных активностях нисходящей геомагнитной сетки, можно заметить, что, поскольку эта активность напрямую связана с солнечной активностью в конкретной местности, то зимой в северном полушарии в средних широтах наблюдается снижение и амплитуды и частоты колебания движения положительных ионов. Образно говоря, ионосфера “засыпает” на это время. Но поскольку активность земной коры остаётся, то зимой наблюдается увеличение доли отрицательных ионов, что благотворно влияет на живые организмы. Также ввиду пониженной активности ионного обмена зимой наблюдается большее количество облачных масс, которые тоже затрудняют и без того слабых ионный обмен ионосферы с земной корой. Это может отражаться на психике человека, как склонность к унынию и депрессивным состояниям. При восстановлении ионного обмена эти состояние человека улучшается, депрессия проходит. Поэтому, в зимнее время наличие бытовых ионизаторов или правильно установленных и грамотно изготовленных пирамид значительно улучшает самочувствие человека.

Говоря о формировании восходящей геомагнитной сетки можно заметить, что она формируется подобным образом, как и нисходящая, и её каналы (линии) проходят параллельно нисходящей на тех же расстояниях 4-5 м и находятся между ними. Таким образом, полная ортогональная геомагнитная сетка выглядит, как суперпозиция обоих сеток.

Исходя из этой схемы, ионный поток концентрируется в точках, где пересекаются линии одного вертикального направления и отталкивается от точек пересечений разных направлений.

Эта диаграмма также объясняет и теллурические токи (на схеме показаны пунктиром), которые чаще всего имеют направление с юго-запада на северо-восток и являются физическим переносом заряда в земной коре от точек входа ионов в поверхность земли (нисходящая сетка) к точкам выхода (восходящая). Теоретически они могут иметь любое направление, но исходя из схемы оно будет преимущественно диагональным. В окрестностях грамотно построенной пирамиды они будут направлены к пирамиде.

Таким образом, резюмируя, можно сказать, что положительные ионы, спускаясь с верхних слоёв ионосферы, образуют электрическое поле с поверхностью земли и, ускоряясь в этом поле, формируют параллельные каналы с севера на юг и с запада на восток, по которым двигаются к поверхности земли. Достигнув земли они по теллурическим токам перемещаются к точкам восходящей сетки, возвращаясь по её параллельным каналам в ионосферу. Так происходит несколько раз за день, пока колебания успокаиваются и ночью начинается восходящий поток электронов.

Важную роль определения подходящего для пирамиды места, особенно для малых пирамид, играет определение геомагнитной сетки (ГМС). Поскольку общая напряжённость магнитного поля Земли составляет в среднем десятки микротесла, а в аномальных зонах может составлять тысячи микротесла, то обнаружить геомагнитную сетку в единицы микротесла можно часто только по изменению направления вектора магнитной индукции или аналитическими методами.