在2017年的飓风季节，北大西洋的大风暴摧毁了休斯顿、佛罗里达、波多黎各和更广阔的加勒比地区及其周围的社区。这些破坏表明，了解和沟通这些风暴造成的严重威胁是多么重要。科学家们已经在预测风暴的许多方面取得了巨大进展，但如果处于危险中的人们不了解他们所处的危险，那么影响就失去了。我们是来自宾夕法尼亚州立大学不同地区的同事:一位是气象学教授，另一位是音乐技术教授。自2014年以来，我们一直在共同努力，以协调热带风暴的动态。换句话说，我们把环境数据变成了音乐。
通过像天气预报中经常看到的那样对卫星视频进行播放，我们希望人们能更好地了解这些极端风暴是如何演变的。
数据转换成声音
我们大多数人都熟悉数据可视化:代表复杂数字系列的图表、图表、地图和动画。音响化是用声音制作图形的新兴领域。
举个简单的例子，一个音高化的图表可能由一个上升和下降的旋律组成，而不是在一页上的上升和下降的线。
与传统的数据可视化相比，Sonification提供了一些好处。一是无障碍:视觉或认知障碍的人可能更能接触到基于声音的媒体。
超声波化对发现也有好处。我们的眼睛善于探测静态属性，比如颜色、大小和纹理。但我们的耳朵更擅长感知变化和波动的特性。音高或节奏等特性可能会发生非常微妙的变化，但仍然很容易被察觉。耳朵也比眼睛更擅长同时遵循多种模式，这是我们在欣赏复杂音乐中相互关联的部分时所做的。
与视觉相比，声音的处理速度更快，也更深入人心。这就是为什么我们会不由自主地拍着脚，跟着喜欢的歌一起唱。
把风暴变成歌声
一场飓风可能持续一天到几周。美国国家海洋和大气管理局等机构持续测量风暴的各种特征。
我们将飓风的变化特征提炼为每六个小时测量一次的四个特征:气压、纬度、经度和不对称性，这是一种测量风暴中心周围风力模式的方法。
为了创造出音效，我们将这些数据导出到音乐合成程序SuperCollider中。在这里，数值可以根据需要进行缩放和转换，例如，一场持续数天的风暴可以在几分钟或几秒内播放。
然后，每一种类型的数据都被视为乐谱中的一个部分。数据被用来“演奏”合成的乐器，这些乐器被创造出来，发出风暴的声音，并很好地融合在一起。
在我们的记录中，气压是通过旋转的、有风的声音传递的，反映了气压的变化。更强烈的飓风在海平面上的气压值更低。靠近地面的风在强烈的风暴中也更强。
当压力降低时，我们录音中漩涡的速度就会增加，音量就会增加，风的声音就会变得更亮。
风暴中心的经度反映在立体音盘上，即声源在左右音箱通道之间的位置。
https://www.youtube.com/watch?v=dZt0jbKN-4A//纬度反映在旋转声的音调中，也反映在更高的、脉动的声音中。当风暴从赤道向两极移动时，音高会下降，以反映热带以外地区的温度下降。
一个更圆的风暴通常更强烈。对称值反映在一个低的，潜在的声音的亮度。当风暴呈椭圆形或椭圆形时，声音会更亮。
通过声音
到目前为止，我们已经对11场风暴进行了声像化，并绘制了2005年以来的全球风暴活动地图。
风暴超声波可能会使那些跟踪风暴系统或向公众更新天气活动的人受益。例如，可以通过无线电播放音响效果。对于那些电话带宽有限、接收音频内容比视频内容更好的人来说，它们可能也很有用。
即使是气象学专家，通过听同时发生的音乐片段来了解相关的风暴动态，也比仅仅依靠图像更容易。例如，虽然风暴的形状通常与气压有关，但有时风暴的形状会改变，而气压不会改变。虽然这种差异很难在可视化图表中看到，但在超声数据中很容易听到。
我们的目标是在科学课程中引入各种图形的数字化，特别是那些年轻的学生。声波化正在成为一种公认的研究方法，一些研究已经证明它在交流复杂数据方面是有效的。但它的吸收一直很缓慢。
在全国范围内，科学家、教师和学校管理人员都认识到包括声音和音乐在内的艺术在教授科学和数学时的重要性。如果一代学生在成长过程中通过更多的感官——视觉、听觉和触觉——体验科学，那么他们可能会发现科学更吸引人，更不令人生畏。
