視覺化不確定的天氣

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點

上週的冬季風暴斯特拉展示了風暴預測中固有的模糊邊緣、變化性質和不確定性。早期預測曾預計紐約市將迎來破紀錄的降雪——好吧，與往年三月份的風暴相比——超過20英寸。但斯特拉在中央公園帶來的降雪量不到8英寸的 slush。也就是說，對於那些關注氣象學家在降水開始前24小時談論沿海地區不斷變化的降雪帶的人們來說，這些數字並不令人意外。（即使天氣預測中心謹慎地堅持他們對紐約市的最高預測）。而這場風暴在紐約州賓厄姆頓等地名副其實，24小時破紀錄的降雪量達到31.3 英寸. 

正如 Yoni Appelbaum（《大西洋月刊》高階編輯）在 Twitter 上所說

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然而，有趣的是，在風暴過後的幾天裡，我沒有看到人們批評與斯特拉相關的降水不確定性的視覺化。當我想到東北風暴時，我會想到每日更新的相當標準的雷達影像和地圖，其中包含降水預測帶，通常以低到高範圍的形式出現。另一方面，颶風預測幾乎總是伴隨著有問題的“不確定性錐”視覺化。 

正如 Kenneth Broad、Anthony Leiserowitz、Jessica Weinkle 和 Marissa Steketee 在他們的文章《2004 年颶風季期間佛羅里達州“不確定性錐”的誤解》中所討論的那樣，這些無處不在的地圖並非旨在成為告知個人風險和疏散決策的唯一資訊。“儘管如此，從其他來源收集到的輔助證據，包括颶風行為調查、媒體報道以及對颶風預報員的深入採訪表明，許多公眾成員密切關注此圖表，將其視為其決策過程的一部分，並且有時會誤解它”（我的重點）。

難怪。再看看下面的地圖（如下）。您如何解讀這個錐體？

正如國家颶風中心所定義的那樣，該錐體“代表熱帶氣旋中心可能移動的路徑，是透過包圍一組沿預測路徑（在 12、24、36 小時等）的圓（未顯示）掃過的區域形成的。每個圓的大小都設定為使五年樣本中三分之二的歷史官方預測誤差落在圓內。”

但作為一種視覺化——即使影像上帶有文字免責宣告“注意：錐體包含風暴中心可能移動的路徑，但不顯示風暴的大小。危險情況可能發生在錐體之外。”——完整的背景資訊也不是很清楚。 

幾周前，Alberto Cairo、Mark Hansen 和我在佛羅里達州傑克遜維爾舉行的 2017 年 CAR 會議上主持了一個視覺化不確定性研討會（由調查記者和編輯國家計算機輔助報道研究所專案贊助，我們的會議由新聞設計協會共同贊助）。作為介紹的一部分，Cairo 展示了基於一個假設的颶風的一系列幻燈片

然後，我們要求研討會參與者閱讀對當前不確定性錐體設計的評論，包括上面引用的 2004 年文章《“佛羅里達州颶風季期間“不確定性錐”的誤解”》、Michelle Saunders 和 Jason Senkbeil 的《“大西洋中部地區颶風災害的認知：大西洋中部颶風災害認知”》以及 Gina Eosco 的學術海報《“地圖的力量（錯誤地）傳達資訊：預報員與公眾對颶風路徑地圖的解讀案例研究”》，並提出適合手機應用程式的替代設計方案。以下是一些小組頭腦風暴產生的概念草圖。

重新設計練習可能會有問題，因為它們通常完全忽略了原始設計團隊的非常真實的約束，例如設定的資料輸入格式、截止日期、預算、相容性和可訪問性問題、其他機構的利益等等。在研討會的背景下，我們可以隨時重新定義最終的背景和目標受眾，以滿足我們的喜好。但我們的目標並不是真正開發出一種可行的且即將可用的不確定性錐體的替代設計。（儘管如果彩色鉛筆真的是颶風預測重啟的最終輸出媒介，那豈不是很棒）。我們的目標是讓視覺記者深入而批判性地思考如何在圖形形式中表示不確定性。 

本著這種精神，我在風暴來臨前的幾天裡觀看了斯特拉降水預測的演變。我不禁想知道——颶風不確定性錐體是否只是想完成太多工？國家氣象局的這些實驗性積雪量地圖集，以其清晰坦誠的標題，令人耳目一新

畢竟，作為東北部居民，我對斯特拉的精確路徑並不特別感興趣。我感興趣的是地面上的最佳和最壞情況。上面的地圖對清晰簡潔地向我傳遞了這些資訊。

我很高興看到國家氣象局嘗試用新的方式來傳達不確定的冬季風暴指標，例如預測的積雪量。我希望他們也能拿出新的颶風追蹤器。