熱帶風暴圖引發彩虹配色爭議 | 數據新聞精選

2021/12/25

超級颶風和颱風過去來數周接連襲擊美國和東南沿海，氣象圖頻頻進入公眾視野，也引起數據可視化專家的興趣。

本周數據新聞精選擷取兩個案例，分別關注颶風預報圖的色彩和形狀，探討如何通過改進視圖設計以達致最佳傳播效果。

備受爭議的彩虹配色方案

颶風哈維在8月底橫掃美國西南部州份，強度超過了1961年以來襲擊美國的所有熱帶風暴，美國家氣象局為此在預測相應降雨量的時候新增紫色，以標註更強的降雨水平。

調整前的降雨量預報圖

將深紅色區域轉為紫色后的預報圖

然而這項「便民措施」卻遭到了數據專家們的普遍反對，焦點不在於紫色本身合適與否，而在於氣象部門是否還應繼續發展「彩虹色」方案。

其實關於彩虹配色的爭議在科學界由來已久，問題的核心是此做法能否向受眾傳達清晰的信息。

從19世紀開始，科學家們就將五彩斑斕的顏色應用於氣象圖，比如這幅由美國地理學家繪製於1823年的圖。

限於技術水平和數據精度，當時的圖以大面積色塊為主，用鮮艷的不同色彩有利於區分各板塊。

20世紀40年代后，隨著雷達、計算機等新技術的出現，彩虹色的應用更加廣泛，而同期電視的普及也讓大眾普遍習慣於這種視覺表達方式。2009年的一項研究顯示，公眾普遍認為彩虹配色比單一色系的配色方案看上去更科學且真實。

然而，專家們逐漸認識到五彩斑斕的配色並不適合嚴謹的科學表達，甚至具有迷惑性和誤導性。

以彩虹光譜漸進變化為準則的配色方案看上去很「科學」，卻在近年招致越多越多科學家反對

一些科學家近年來在網上發起「結束彩虹」運動，而重量級科學雜誌《自然》更是在最新指南中明確要求論文作者勿用彩虹顏色。

專家們對彩虹色的反感是有科學依據的。人類對色彩的感知除了區分顏色種類的色相，還包括色調（冷暖程度）和色階（明暗程度）。

有的顏色在我們眼裡顯得更加明亮跳躍，比如明黃色，用該顏色填充的區域看上去似乎更重要，而實際上可能只是按照彩虹七色光譜漸進變化的結果而已，並不包含重要性信息。另外，有些顏色之間的過渡會顯示出極大的對比度，比如紅色和綠色。

因此，人類的視覺系統會引起對彩虹配色所包含信息的誤讀，輕則感到困惑，重則導致誤會。

彩虹色更讓色盲人士無所適從—每12名男性或每200名女性就有一名是色盲。

這就是為什麼近年來科學家和製圖師都反對使用彩虹色來表示科學數據。同樣是颶風哈維帶來的降雨量的數據，《紐約時報》就選擇了以不同梯度的藍色來表達，比美國國家氣象局的彩虹圖顯得更加乾淨，清晰。

也許有人覺得圖表配色方案只是科學界的內部爭論，與大眾無關。但事實上，氣候變化甚至災害天氣的預報在當今世界各國都具有政治性，容易令人誤會的圖標配色可能會令當政者作出錯誤決策，也有可能直接導致公眾不必要的恐慌。所以這是一個需要全社會都嚴肅對待的問題。

不確定性的路徑預測

熱帶風暴的移動路徑具有相當的不確定性，預測的時間越長，其可能存在的範圍越大，氣象台的預報圖往往就成為一個圓錐狀，比如《華盛頓郵報》下面這幅颶風哈維路徑預測圖：

這是美國國家氣象局通常使用的版本：

但這種圓錐圖事實上有一定的誤導性。一方面，歷史研究數據表明，大概只有三分之二的熱帶風暴會真正出現在圓錐型的預測範圍內，通過計算機模擬出來的預測數據本身不是百分之百準確；另一方面，一般公眾極有可能會將其誤作對於熱帶風暴面積的預測。

數據可視化專家Alberto Cairo及一眾同行今年年初曾經製作了一個模擬的預報圖，來解釋可能出現的誤讀情況。

這是模擬預報圖的樣子：

圓錐圖是這樣繪製出來的：

而公眾以為熱帶風暴是這樣變化的：

但非專業人士未必知道熱帶風暴仍有三分之一的可能性出現在預測範圍之外：

其實我們也可以用這種圖來表示預測結果，減少誤會：

而綜合以上方案，更全面的預報圖可以是這樣的：

當然，要求權威機構重新設計一套更清晰的視圖標準並不容易，因為還涉及到數據格式、時間緊迫性、資源預算、對不同群體的可讀性等方方面面因素。

編譯/周穗斌

翻譯/Ivan Zhai