vlkamov

Мои сомнения насчет одной меторологической задачи не случайно названы словами из популярной песенки - тоже про облака.

Человеки всегда, даже еще когда не были человеками, знали, что облака неразрывно связаны с погодой. Потом сходству облаков с различными предметами и существами придали мистический оттенок, неизжитый до сих ("Бог сидит на облаке" и т.п.). Соответственно дождь и вёдро посылает Лично Господь или как минимум Илья-пророк. Потом их даже стали изучать подробнее и попытались установить связь количества и "качества" облаков с погодой, особенно с будущей. Сколько дождя выпадет из этого облака, сколько продержится облачность. Что внутри и опасно ли лететь через облако на самолете. Научились высаживать осадки в нужных местах и предотвращать в ненужных.

Меторологами ведутся наблюдения, обрабатывается статистика. Например неплохо изучена физика т.н. кучевых облаков. Непрерывно - съемка со спутников в разных частях спектра (здесь снимки обновляются каждые 15 минут - http://pogoda.by/315/sat.php). По молодости слышал что-то про радиолокацию, но как-то эта тема более не попадается. Или вот

До сих пор не изучено влияние на изменение климата облаков и маленьких взвешенных частиц, называемых аэрозолями. Некоторые облака отражают солнечные лучи, в то время как другие их поглощают. Некоторые аэрозоли рассеивают свет и вызывают охлаждающий эффект, а другие поглощают свет и вызывают эффект нагрева. Аэрозоли могут также рассеивать облака, что еще более усложняет картину. Ученые использовали инструменты MODIS на Terra и Aqua для того, чтобы начать непрерывное долгосрочное наблюдение облаков и аэрозолей, что в конечном итоге поможет научному сообществу лучше понять их тайну. В последние годы были запущены другие спутники NASA (помимо Terra и Aqua) для изучения дополнительных видов облаков и аэрозолей при помощи различных типов инструментов. (хабрахабр.ру)

У нас тоже есть такие спутники, один из которых на днях прославился тем, что из его снимков была составлена какая-то кудрявая панорама солнечного затмения. Составителя даже пригласили на работу по обработке снимков.

С помощью стат.методов пытаются оценить содержание влаги, предстоящие изменения погоды

Темные области на WV-снимках соответствуют низкой концентрации водяного пара, а светлые — высокой. Ярко-белые зоны соответствуют перистым облакам. В средних широтах зоны с ярко выраженным контрастом концентраций водяного пара указывают на наличие струйного течения

Даже невооруженным глазом в облаках бывают видны специфические структуры. Явления с ними связанные тоже изучают

ВВ Иванов, Восстановление поля ветра по изображению облачности вихревой (pdf) структуры

Картинки с вихревыми структурами очень любят СМИ. А вот изображения облачного фронта куда как менее популярны - скучно выглядят (на фото). Фронт этот возникает (и т.о. обозначает) столкновения масс холодного и теплого воздуха. Трудно переоценить полезность такого индикатора.

И вот тут я подумал: а ведь не только фронт, но и край любого облака является границей между двумя областями с разной влажностью и температурой, а его перемещение свидетельствует о скорости воздушных масс и, опять же, температуры-влажности. Но никаких упоминаний, что эту информацию как-то используют, т.е. не просто посчитать плотность лошадок на лугу, а вычислить конкретные действия каждой, я не нашел.

Конечно, это намного сложнее статистики (считать площади и объемы, занятые облаками). Тут требуются очень нетривиальные алгоритмы чтобы извлекать метеоинформацию, причем не готовые из пакета Mathematica брать, а самим сделать. Зато точность расчетов подымется в разы, причем для получения этих данных и делать-то ничего не нужно - они и так идут со спутников, но большей частью в корзину.

Вторая задача, для решения которой можно поанализировать конфигурацию и динамику облаков - это локальный прогноз. Нам говорят "во второй половине дня возможны осадки" не только потому, что прогноз обладает малым разрешением в пространстве и времени. Но и просто трудно доложить, что через 40 минут в восточной части Кировского района начнется моросящий дождь" - это совсем другой поток данных, просто так не объявишь после новостей - и районов много и часов в сутках.