Câmpul magnetic al Pământului · Surlari, 2000–2026

Un observator magnetic de la 30 de kilometri știe când doarme Bucureștiul

La Surlari, la nord de București, câmpul magnetic al Pământului tremură de la un minut la altul mai tare de la 05:05 până pe la 23:25, după ceasul României. Tremurul se potrivește oră cu oră cu metroul și tramvaiele Bucureștiului, care merg pe curent continuu și scapă o parte din el în pământ. În 26 de ani de înregistrări se văd ora de vară, noaptea de Înviere și Revelionul, inclusiv în anii în care metroul n-a mers noaptea.

#O zi, minut cu minut

Câmpul magnetic al Pământului la Surlari are cam 49.000 de nanotesla. Observatorul îl măsoară fără pauză, iar datele lui ajung în rețeaua mondială INTERMAGNET, folosită la hărțile magnetice, la navigație și la urmărirea furtunilor solare.

Graficul arată cât s-a schimbat câmpul de la un minut la altul într-o zi liniștită de iarnă. Între miezul nopții și ora cinci dimineața, schimbările sunt de câteva sutimi de nanotesla. La 05:05, schimbările cresc și rămân mari până seara târziu. Pe toată perioada, în zilele lucrătoare, ziua tremură în mediană de 2,4 ori mai tare decât noaptea, cam o parte la 200.000 din câmpul întreg.

Cât s-a schimbat câmpul magnetic (componenta verticală) de la un minut la altul, în nanotesla. Ziua: 24 ianuarie 2023.

Dedesubt e aceeași zi la Panagiurișce, în Bulgaria, la 290 de kilometri, departe de orice cale ferată de curent continuu. În ziua din grafic, acolo nu se vede o creștere asemănătoare la ora cinci. Furtunile venite de la Soare se văd în ambele locuri deodată.

#Nu e Soarele, e ceasul

Ar putea fi Soarele: dimineața, aerul de sus se încarcă electric și câmpul se mișcă mai mult. Dar Soarele răsare la București, după ora universală, între 02:30 vara și 05:51 iarna, cu 3 h 22 diferență de la un anotimp la altul. Tremurul de la Surlari pornește la 03:05 ora universală iarna și la 02:05 vara. Diferența e de o oră, la precizia de cinci minute a calculului: ora de vară.

Pe ceasul din București, tremurul pornește la 05:05 și iarna, și vara. La fel în zilele de lucru, sâmbăta și duminica. Se oprește pe la 23:25.

O zi de iarnă și una de vară, pe ora universală. Soarele răsare cu peste trei ore mai devreme vara; tremurul pornește cu o oră mai devreme, odată cu ceasurile.

În figura de mai jos, saltul din martie 2023 se vede de pe o noapte pe alta. Pentru toate schimbările din 2009 încoace, comparând mediana celor șapte nopți dinainte cu a celor șapte de după, începutul tremurului s-a mutat cu 40 până la 80 de minute în direcția ceasului la 24 dintre cele 34. Mediana: -60 de minute primăvara, +61 toamna.

Paisprezece nopți în jurul schimbării la ora de vară, 26 martie 2023. Fiecare rând e o noapte; cu cât culoarea e mai puternică, cu atât câmpul a tremurat mai tare. Liniile albastre arată miezul nopții și ora 5 la București.

#Fiecare noapte din 26 de ani

Aici fiecare rând e o noapte, de la prânz la prânzul de a doua zi, pe ora universală. Râul întunecat din mijloc e orașul care doarme. Se mută spre stânga la sfârșitul lui martie și înapoi la sfârșitul lui octombrie, odată cu ceasurile. Liniile subțiri arată apusul și răsăritul, care alunecă încet de la o lună la alta.

Rândurile luminoase de la un capăt la altul sunt furtuni magnetice venite de la Soare, cum au fost cele din 29–31 octombrie 2003 și din 10–11 mai 2024. Gri înseamnă că lipsesc date. Înainte de 2009 înregistrarea are mai mult zgomot, iar marginile nopții sunt neclare.

Anul Atinge un rând ca să vezi noaptea.

#Metroul sau tramvaiele?

Metroul și tramvaiele din București merg pe curent continuu de 750 de volți. Curentul pleacă pe a treia șină sau pe firul de contact și se întoarce prin șinele de rulare. Șinele nu sunt perfect izolate, așa că o parte din curent se întoarce prin pământ, pe drumuri largi, și face un câmp magnetic care se simte la zeci de kilometri. Trenurile CFR merg pe curent alternativ de 25.000 de volți, care își schimbă sensul de 100 de ori pe secundă; partea lui periodică dispare aproape complet din mediile de un minut.

Primele trenuri de metrou pleacă de la capete la 05:00, după fișele Metrorex. Primele tramvaie pleacă între 04:15 și 05:40, în funcție de linie. Ultimele metrouri pleacă de la capete între 22:50 și 23:50; ultimele tramvaie pleacă între 22:15 și 23:30. Media zilelor lucrătoare din 2010–2026 arată o creștere mică între 04:25 și 05:00 și un salt la 05:00, apoi o scădere până la 23:25.

Cât tremură câmpul la Surlari în fiecare interval de cinci minute al unei zile lucrătoare medii, 2010–2026, după ceasul României (Surlari minus Panagiurișce, în nanotesla).

Saltul de la ora cinci se potrivește cel mai bine cu primele metrouri, iar creșterea de dinainte cu primele tramvaie. Nopțile în care metroul a mers mai târziu, mai jos, arată că metroul se aude. Cât adaugă tramvaiele, datele nu pot spune exact.

#Nopțile în care orașul n-a dormit

În noaptea de Înviere, între miezul nopții și ora trei, câmpul a tremurat în mediană de 1,4 ori mai tare decât în nopțile de sâmbătă din săptămânile din jur, în cei 20 de ani din înregistrare. În niciun an n-a fost mai liniștită decât toate sâmbetele de comparație. De Înviere, Metrorex a anunțat circulație toată noaptea în fiecare an din 2007 încoace, cu excepția lui 2020, în ultimii ani până la ora cinci; STB lasă pe linie tramvaiul 41. Pe fiecare oră cu date dintre miezul nopții și ora cinci, tremurul e în mediană de 1,4 până la 1,9 ori cât de obicei; de la ora cinci, când pornește programul normal, diferența aproape dispare.

Excepția e 2020. Bisericile erau închise pentru credincioși, ieșitul din casă era restricționat, iar Metrorex a anunțat că trenurile nu vor circula în noaptea de Înviere. Observatorul a înregistrat 0,4 din nivelul unei sâmbete obișnuite, cea mai liniștită noapte de Înviere din toată seria. Un an mai târziu, cu metroul din nou deschis toată noaptea, a revenit la 1,6.

Revelionul se aude și mai tare: în mediană, de 1,7 ori mai mult tremur decât în nopțile din săptămânile vecine, iar în 10 din 18 ani a fost peste toate nopțile de comparație. Și de Revelion metroul a mers toată noaptea în fiecare an, în ultimii ani până la ora cinci, alături de câteva linii de tramvai. Singura excepție documentată a fost Revelionul 2020–2021, sub restricții de circulație, când Metrorex a anunțat că trenurile nu circulă: noaptea a coborât la 0,8.

Cât de agitată a fost noaptea, între 00:00 și 03:00, față de mediana acelorași nopți ale săptămânii din cele șase săptămâni din jur (cele cu date). 1 înseamnă la fel; peste 1, mai agitată.

O altă probă sunt nopțile obișnuite în care Metrorex a anunțat program prelungit, după meciuri pe Arena Națională sau la protestele din 4 noiembrie 2015. În toate cele 11 nopți găsite în arhivele de presă, între miezul nopții și 01:30 câmpul a tremurat mai mult ca de obicei, de 1,9 ori în mediană. Evenimentele puteau schimba și alte lucruri în oraș, dar orarul se potrivește cu al metroului. După două concerte mari la care metroul a închis la ora obișnuită, Robbie Williams în 2015 și Metallica în 2026, nivelul a fost sub sau aproape de o noapte obișnuită (0,64 și 1,05).

Cât de agitat a fost câmpul între 00:00 și 01:30 față de aceeași noapte a săptămânii din cele șase săptămâni din jur. Puncte pline: nopți cu program de metrou prelungit anunțat de Metrorex. Puncte goale: concerte la care metroul a închis la ora obișnuită.

Zilele de sărbătoare sunt mai liniștite. În ziua de Crăciun, între 07:00 și 18:00, câmpul tremură în mediană cam 87% cât într-o zi obișnuită de același fel, în ziua de Paști 92%, de Anul Nou 89%.

Înainte de orice căutare de evenimente, un program a ales singur nopțile neobișnuit de agitate, fără furtuni magnetice. Au ieșit 57. Printre ele sunt Revelioanele 2019–2020 și 2023–2024 și noaptea de Înviere din 2019. Celelalte n-au fost puse în legătură cu vreun eveniment.

#Ce alte observatoare aud trenurile

Aceeași întrebare, pusă la 37 de observatoare din Europa: tremurul lor se mută cu o oră când se schimbă ceasul? Pentru fiecare, săptămâna dinainte e comparată cu cea de după, primăvara și toamna lui 2019, iar același calcul e refăcut pe câte trei perechi de săptămâni în care ceasul nu s-a schimbat.

Șapte observatoare trec testul: tremurul lor se mută cu 45 până la 75 de minute în direcția ceasului la ambele schimbări, iar în săptămânile de comparație, de cel mult două ori din șase. Sunt Belsk (Polonia), Hel (Polonia), Manhay (Belgia), Duronia (Italia), San Fernando (Spania), Chambon-la-Forêt (Franța), Lviv (Ucraina). La toate șapte, după OpenStreetMap, o cale ferată pe curent continuu trece la 8 până la 28 de kilometri: 3.000 de volți în Polonia, Belgia, Italia, Spania și vestul Ucrainei, 1.500 la sud de Paris. Dintre cele 10 observatoare cu o astfel de linie la mai puțin de 30 de kilometri, șapte trec testul; dintre celelalte 26, niciunul. Nici cel din Turcia, unde ceasul nu se mai schimbă din 2016.

se mută cu ceasul nu trece testul · Atinge un observator ca să-i vezi ziua.

Socotit pe săptămâni, la observatoarele de lângă căile ferate de curent continuu, schimbarea orei a adus un salt de aproape o oră în 19 din 20 de cazuri, iar săptămânile de comparație în patru din 60. Surlari însuși, într-o singură săptămână din toamna lui 2019, s-a mutat doar 35 de minute; pe 26 de ani, mediana e o oră.

Necazul e vechi. Tramvaiele electrice din Tokyo au mutat observatorul japonez la Kakioka, iar căile ferate din jur au fost electrificate apoi pe curent alternativ, ca să nu-l deranjeze. Trenurile de lângă Berlin au închis observatoarele de la Potsdam și Seddin; urmașul lor, Niemegk, a fost ales departe de ele. La Surlari, orașul a ajuns din urmă instrumentele.

#Ce a auzit Surlari în ziua ta

Alege o zi din 2000 până în octombrie 2026: o zi de naștere, o nuntă, o noapte pe care o ții minte.

#Întrebări

E periculos?

Nu. Tremurul are cam a 200.000-a parte din câmpul magnetic al Pământului, în care trăim cu toții.

Strică măsurătorile?

Le încurcă. Cercetătorii care folosesc datele de la observatoarele de lângă orașe filtrează zgomotul sau aleg orele de noapte. De aceea observatoarele noi se construiesc departe de căile ferate de curent continuu.

De ce nu se văd trenurile CFR sau mașinile?

Trenurile CFR merg pe curent alternativ, care își schimbă sensul de 100 de ori pe secundă și se anulează aproape complet în datele de un minut. Mașinile nu trimit curent prin pământ.

Nu pot fi oamenii de la observator?

Tremurul pornește la 05:05 și duminica și în sărbători, la aceeași oră cu primele metrouri, și ține până aproape de miezul nopții.

S-a văzut carantina din 2020?

Nu clar. În aprilie și mai 2020, tremurul de zi, peste nivelul nopții, a fost al treilea cel mai mic din 18 ani, aproape cât în 2017, când nu era nicio carantină.

Se poate auzi metroul și în alte orașe?

Da, dacă un observator e aproape. Ding și colegii au arătat în 2021 că observatorul de la Beijing se liniștește când metroul se oprește, iar la L’Aquila zgomotul feroviar se mută cu o oră între vară și iarnă.

#Cum s-a lucrat

Datele sunt valorile minut cu minut ale observatorului Surlari (2000–2026) și ale observatorului de la Panagiurișce, din rețeaua INTERMAGNET: definitive până în 2023, aproape definitive în 2024–2026, provizorii în ultima lună. Pentru fiecare minut se ia schimbarea față de minutul dinainte. Testele folosesc diferența dintre Surlari și Panagiurișce, ca să scoată variațiile naturale care se văd în ambele locuri; desenele folosesc doar Surlari.

Nivelul de zgomot e media schimbărilor pe intervale de cinci minute. Ora României urmează regula europeană a orei de vară. Începutul și sfârșitul tremurului sunt momentele în care curba trece de jumătatea drumului dintre noapte și zi. Pe zilele fără furtuni magnetice (indicele Kp), contrastul zi–noapte e chiar mai mare (2,7 ori). Fără nopțile cu furtuni (Kp peste 3), comparațiile dau aproape la fel: Învierea 1,5, Revelionul 1,7, iar toate cele opt nopți liniștite cu metrou prelungit rămân peste nivelul obișnuit. O a doua măsură, ponderea minutelor cu schimbări de peste 0,2 nanotesla, dă aceleași ore: 05:00 iarna și 05:05 vara.

Testul orei de vară, testul nopților alese fără să se știe evenimentele și testul pentru Europa au fost scrise înainte de a deschide datele din toți anii. Lista nopților neobișnuite a fost înghețată înainte de orice căutare de evenimente. Proba nopților cu metrou prelungit și comparațiile cu trei perechi de săptămâni pentru Europa au fost adăugate după aceea; prima variantă a testului european găsea opt observatoare, cea de acum șapte. Testul direcției, plănuit la început, n-a fost făcut. Pentru Europa, la fiecare observator a fost scăzută variația comună celorlalte.

Efectul e cunoscut de geofizicieni de peste o sută de ani. Studiile citate mai jos au legat deja zgomotul de căile ferate, inclusiv cu ora de vară. Nou aici sunt cei 26 de ani de la Surlari citiți ca jurnal al orașului și harta observatoarelor europene făcută din același test.

Rezultatele se bazează pe datele colectate la Observatorul Geomagnetic Național Surlari și la observatorul Panagiurișce. Mulțumiri Institutului Geologic al României și Institutului Național de Geofizică, Geodezie și Geografie din Bulgaria pentru funcționarea lor, institutelor naționale care susțin celelalte observatoare europene (BCMT, IPGP și EOST pentru Chambon-la-Forêt) și rețelei INTERMAGNET pentru standardele înalte ale practicii observatoarelor magnetice (www.intermagnet.org). Datele sunt folosite sub licența CC BY-NC 4.0 (doi:10.5880/INTERMAGNET.1991.2020 și serviciul de date INTERMAGNET), cu prelucrări proprii: diferențe de la un minut la altul, medii pe cinci minute, comparații între zile.

#Surse

Graficele sunt calculate din datele publice de mai sus.