在天氣系統裡影響降水日變化幅度以時空尺度落在日變化尺度(diurnal scale) 及小空間尺度(約數十至數百公里)的午後熱對流(afternoon thunderstorm)為主。過 去有許多研究透過衛星及雷達觀測及高解析數值模式掌握午後熱對流發展以及 降水強度等特性。其中 Hamada et al.(2014)中透過 Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) Precipitation Radar(PR)衛星降水資料統計在全球降水事件中，結 果顯示出時雨量超過 120 mmhr-1的極端降水事件主要發生在午後的島嶼與陸地 沿岸地區，且降水日變化峰值(diurnal peak of precipitation)在熱帶陸地上出現比例 最高且主要在午後發生。而同時這些地區也是許多國家主要都市所在地，因此掌 握在海岸的區域極端降水以及降水日變化幅度的特性有助於預防淹水等災害造 成的損失。
針對在熱帶島嶼上午後熱對流降水機制，Qian(2007)透過衛星觀測(NOAA /Climate Prediction Center(CPC) Morphing Technique, CMORPH)在爪哇島(Java)日 降水時空分布，更清楚看到在熱帶島嶼白天降水主要集中在島嶼中央且在午後發 生，並透過區域氣候模式(Regional Climate Model version 3, RegCM3)模擬風場水 平分布與降水時空變化，初步了解熱帶島嶼的午後日降水成因主要是海風鋒面激 發在沿岸的降水並往內陸推進，並在中午之後海風在島中央輻合引發對流合併過 程使日降水的最大值集中在島中央的過程。Saito et al.(2000)則透過模式模擬強調 出下午對流耦合時，原本的對流降水產生的陣風鋒面(gust front)與冷池(cold pool) 會促進新的對流發展並耦合，並使降水日變化在午後達到最大值。因此影響熱帶 島嶼降水日變化幅度主要是在午後沿岸對流產生的冷池強度。
冷池促進對流發展的重要性在 Feng et al.(2015)與 Rowe and Houze(2015)也
被提出，其中 Rowe 等人提出 Madden-Julian Oscillation(MJO)在 active period 時，
淺積雲有機會發展並產生較大的冷池，而在冷池邊界上能產生更深的對流系統。
在 Feng 等人的研究中則透過 Weather Research and Forecasting model(WRF)在 MJO 的模擬結果，提出交叉冷池(intersecting cold pools)空間尺度大約是單獨冷池 (isolated cold pools)的兩倍，冷池強度多 41%且厚度多 62%，除了交叉冷池可以 增加在冷池邊界的上升區速度約 45%原因之外，更重要的是冷池激發的對流能縮 短對流和對流雲簇的間距促進對流集結。
除了大氣本身冷池和對流的增強機制之外，大氣和陸面之間也能透過地面通 量的交互作用機制維持冷池強度，進而影響對流集結發展強度和降水日變化強度。
如 Drager and van den Heever(2017)指出透過地面降水的冷卻效果使地面的可感 熱通量(sensible heat flux)降低且增加潛熱通量(latent heat flux)產生濕冷區塊(wet patch)，其效果有助於維持上方大氣的冷池強度。陸面過程對降水日變化的影響 在 Baker et al.(2001)的模擬結果亦被顯示出來，透過改變水平土壤濕度分布，結 果顯示降水日變化強度在土壤溼度有空間分布差異時會高於均勻分布的結果。而 若加入海岸線曲率的變因時，有曲率的海岸線則會非線性增加在土壤溼度有空間 分布差異時的降水日變化強度。
而在模式中島嶼的存在對於整個模擬區域的平均降水量值影響很顯著。在 Cronin et al.(2014)透過高解析 CRM 模擬大氣在 RCE(Radiative-Convective Equilibrium)理想熱帶海洋環境中，有無島嶼的存在對於日降水的影響，實驗結 果顯示有島嶼的除了降水分布會集中在島嶼上之外，整個模擬空間的平均降水也 會高於只有海面的實驗。這表示島嶼的存在除了會改變降水空間分布之外，也會 改變整個環境的平均降水量，在氣候模式中降水的強度和分布的模擬結果會影響 到大氣和陸地水收支平衡，因此降水的預報也是目前氣候模式模擬上的一直努力
改進的目標。Guichard et al.(2004)指出，現有全球模式(General-Circulation Model, GCM and Single-Column Models, SCMs)中在掌握海岸及島嶼等陸上降水日變化 強度並不好。主要原因在於全球模式的空間解析度較低，無法直接透過物理過程 模擬積雲對流發展，因此透過積雲參數化代表積雲對流過程，但缺點為在 SCMs 內對流會過早發生並釋放不穩定度產生降水，在掌握日變化降水幅度容易低估且 發生時間提早(Betts and Jakob (2002) ; Bechtold et al.(2004))。相對在 CRM 中由於 能直接模擬積雲對流發展，透過在 CRM 日降水變化幅度模擬的結果可幫助我們 水日變化會受到早上在海風受到曲折海岸線的影響(Baker et al., 2001)，以及對流 在下午耦合時和複雜地形的交互作用過程(Qian, 2007、Saito et al., 2001)。本研究 設計上採用沒有地形且平直的海岸線的理想島嶼，探討陸地大氣交互作用對於對 流耦合過程對降水日變化強度的影響。
而島嶼陸面環境部分，由於在海洋大陸(Maritime Continent)地區，也是熱帶 島嶼主要分布區域，過去從 1990~2015 年間森林消失的速率每年平均超過 500 公頃(United Nations Food and Agriculture Organization, FAO)，而 Chen et al.(2014) 統計全球都市化(Urbanization)比例從 1980 年的 20%上升至 2011 年的 50%，顯示
近 30 年熱帶島嶼的陸面型態(land cover)有顯著的改變，因此我們想探討在陸面 型態從森林轉變到都市時，有無直接陸地大氣交互作用下對於日降水變化幅度影 響的程度的改變。