在大约一年前,我曾在公众号上发布过一篇文章,叫“听听太阳的声音”。在那篇文章里,我将一次地球磁暴事件的磁场数据制作成为了声音。那一次,我采用的数据来自冰岛和日本。不过在那之后,我国“子午计划”的数据中心建设也日趋完善,小编就计划用我国的数据来做一次磁场的音频。
图注:子午工程数据中心首页。
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!
图注:2020年北京十三陵站和广州肇庆站的磁通门磁强计数据。数据经过平均滤波,由1秒的原始数据降低为1分钟绘制。需要注意的是这并非磁场值,而是磁场波动值。
2020年有366天,一天24小时,一小时60分钟,一分钟60秒,这么一来,一个台站的磁通门磁强计数据就会达到31,622,400个点。如果采用常见的44100采样率,每个数据点当作音频文件的一个点,那这条音频文件起码也要长达11多分钟。磁场数据虽说能转成音频文件,但实在说不上动听,连续收听11分钟,必然要耳鸣。
这么傻的事情,你们以为小编我会去做吗?
图注: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!”
图注: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~
图注: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!
北京 广州.mp300:0001:26未加入话题添加话题
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……
美编:许宏玺
校对:张崧、王海波