北京和广州的磁场听起来什么样?

作者: 愿开心

来源: 中科院地质地球所

发布日期: 2021-05-03

本文作者通过收集和处理北京和广州的磁场数据,制作了一段2020年度的磁场音频,展示了磁场随着季节更替的变化,并分享了其创作过程中的挑战和发现。

在大约一年以前,通过收集冰岛和日本的磁场数据,本文作者成功将一次地球磁暴事件的磁场数据制作成为了声音。在那之后,随着我国“子午计划”的数据中心建设也日趋完善,于是乎,一个神奇的想法诞生:计划用我国的数据来做一次磁场的音频。既然这次拿到了我国自己的磁场数据,那就给大家整点新活!上次制作的音频,只覆盖了十天的时间,年少无知的我,只觉得完全不过瘾——要做,就做一年的内容嘛!

于是,一个月前对领导夸下海口——我要把2020年一年的数据做成音频!太阳风拨动地球磁场,犹如乐手拨动琴弦。不过,去年一年的磁场都比较平静,加上北京和广州的“地磁纬度”都不是很高,所以他们的数据也比较规律、平静,几乎只有磁场正常的周日变化。没错,我做了。我收听了整整12分钟的“女妖尖啸”。。。。听完之后我感觉整个世界的声音都变得特别立体——因为我耳鸣得非常严重。所以我就不放出来伤害大家的耳朵了。

此后,我尝试了将磁场数据减采样到1分钟,发现还是不好听。又尝试了像上次一样,把数据的起伏作为音乐音高的起伏——然后这次,我听了超过13分钟的“女妖尖啸”。。。。“啊!我的耳朵!”上次在磁暴期间采集的磁场数据生成的音频,非常有特点,因此听起来也很奇妙。这次就不行了。看着眼前的磁场数据,我陷入了沉思。对于一位地球物理研究者来说,这样的数据,其实蕴藏着无穷的奥秘,等待着解答。

但是对于我目前的“音乐创作工作”来说,毫无特点啊!不过,这玩意我纠结了快一个月了,截止目前也写了四五百行代码,放弃实在不甘心,还是想再“垂死挣扎”一下。于是我再次对数据进行了处理。这一次,我把一个月的数据叠加起来,试图寻找到磁场随着季节的更替,产生的变化。具体的叠加方法,实际上就是把一个月的1、2、3……号的日变化的波形叠在一起。这一叠~诶~好像,还是没有什么特别显著的特征~哭。

实际上这张图里展现了不少信息。首先,我们可以看到,似乎在秋冬季节(后半年和年初),磁场的日变化要稍微弱一点,而在春夏季节,磁场的日变化要更强一些。但是,由于我处理数据的方法有些生硬,不能称得上是很科学,这样的结果并没有很强的科学意义。不过,这样的一系列数据,总算可以按照上次的方法,即以磁场强度大小来对应声音的高低,来生成音频了。我选取了如此处理后的磁场Z分量(竖直分量)。

由于做了大量的减采样,这次的音频终于缩短到了1.5分钟。下面,请掏掏耳朵,降低耳机音量,来试试这条新鲜出炉的,2020年度,北京和广州的磁场交响乐演奏吧!大家可以听到,左耳(北京的竖直分量磁场)似乎有更多的细节特征,有一些快速闪过的嘈杂声音。这些正好对应了上面那张图里的现象,北京站的磁纬度比广州站高不少,其磁场的波动相对也会大一点。此外,在音频中,总的旋律大约每7秒会有一个周期。

这七秒之内,其实就是一个月里平均化后的“磁场日变化”。但总的来说,这段音频还是非常普通,没有什么特别突出的特征——因为去年的地球磁场还是比较平静的。好了,闲话不多说,小编先逃跑啦~相信各位点开了音频的勇士,此刻都迫切需要歇歇耳朵。。。。

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