类型a：学术研究报告
主要作者及机构
本文的主要作者为Trismidianto（第一作者，所属机构为日本弘前大学科学技术研究生院气象实验室及印度尼西亚国家航空航天中心大气科学与技术中心）、E. Yulihastin、H. Satyawardhana和S. Ishida。论文发表于2017年的《IOP Conference Series: Earth and Environmental Science》期刊，具体卷期为第54卷，文章编号012036。
学术背景
本研究所属的科学领域为气象学，具体研究方向为中尺度对流复合体（Mesoscale Convective Complexes, MCCs）的形成、发展与传播机制。MCCs是一种特殊的MCSs（中尺度对流系统），其特点是具有较大范围的冷云盖和高降水效率。Maddox（1980）首次提出MCCs的定义，并指出其在全球天气系统中的重要性。
研究背景基于印度尼西亚加里曼丹中部（Central Kalimantan, CK）地区的MCCs活动。该区域因其复杂的地形和海陆风相互作用，成为MCCs频繁发生的热点。然而，此前对该区域MCCs的详细发展机制及其与降水系统传播的关系缺乏系统性研究。因此，本研究旨在通过复合分析方法，揭示CK地区MCCs的生命周期特征及其对周边降水系统的影响。
研究流程
数据来源与预处理
- 卫星数据：使用Himawari系列卫星的红外波段数据（时间分辨率1小时，空间分辨率0.05°×0.05°），通过TBB（亮温阈值）识别MCCs。
- 再分析数据：采用ECMWF ERA-Interim数据（时间分辨率6小时，空间分辨率1°×1°）分析环境场条件。
- 降水数据：TRMM TMPA-RT 3B41RT V7降水数据（时间分辨率1小时，空间分辨率0.25°×0.25°）用于关联MCCs与降水系统。
MCCs识别与分类
- 基于Maddox（1980）定义的MCCs标准（冷云盖面积≥100,000 km²，内部TBB≤-52°C区域≥50,000 km²，持续≥6小时）。
- 采用MASCOTTE（最大空间相关追踪技术）方法对45个个例进行识别和路径追踪。
复合分析
- 将45个个例按生命周期划分为初始、成熟、衰减和消散四个阶段，计算各阶段的平均TBB、降水、风场和温度场。
- 重点分析低层辐合、高层辐散、冷核结构（cold pool, CP）及湿度通量收敛（MFC）等关键参数。
环境场分析
- 通过垂直剖面分析辐散、垂直速度、温度平流和涡度平流的空间分布，探讨MCCs发展的动力和热力机制。
主要结果
MCCs的生命周期特征
- 初始阶段（约当地时间18:00-20:00）：由地形对流触发，海风与低层风场辐合共同作用。
- 成熟阶段（约午夜至01:00）：冷核结构形成，低层辐合减弱，高层辐散增强，降水强度达峰值（>6 mm/h）。
- 衰减阶段（04:00-07:00）：冷池（CP）的辐散流出触发新对流系统，并随陆地风传播至爪哇岛。
降水系统传播机制
- MCCs消散后，其冷池外流与晨间陆地风相互作用，导致新对流系统在爪哇岛引发强降水（图2-3）。
环境场驱动因素
- 初始阶段：低层辐合（850 hPa）与短波槽配合，中高层涡度正异常支持对流发展（图4-5）。
- 成熟阶段：高层强辐散（200 hPa）与低层冷核结构维持MCCs的长时间持续（图5-6）。
- 消散阶段：低层温度平流由冷转暖，表明新对流系统的分离（图8）。
研究结论
- 科学价值：首次系统揭示了CK地区MCCs的复合特征，明确了地形、海陆风和冷池在其生命周期中的关键作用。
- 应用价值：为印尼及类似地区的短期强降水预报提供了物理机制支持，尤其是MCCs消散后对下游降水的影响。
研究亮点
- 方法创新：结合多源卫星与再分析数据，开发了适用于热带地区的MCCs复合分析框架。
- 重要发现：提出冷池与陆地风的协同作用是MCCs消散后降水传播的核心机制（图3）。
- 区域特殊性：首次针对CK这一复杂地形区域的MCCs开展高分辨率分析，填补了热带MCCs研究的空白。
其他价值
作者特别致谢因健康问题未能署名的共同贡献者Y. Kodama教授，并感谢印尼技术研究部的奖学金支持。研究数据均公开，符合IOP的CC-BY 3.0许可协议。