На фоні глобального потепління відмічається стрімке зростання випадків небезпечних та стихійних метеорологічних явищ. Не виключенням є грози, активність яких несе в собі загрозу для життя людей та завдає збитків всім секторам економіки. Ознайомившись із сучасним станом дослідження гроз виділено такі основні їх напрями: синоптичний, кліматичний та чисельне моделювання. Останній з них виходить на передній план, оскільки сприяє ефективнішому прогнозуванню та вивченню грозової діяльності. Уточнити прогноз можна за даними метеорологічних радіолокаторів та грозопеленгаторів, які надають не лише інформацію про поточні грози та блискавки, але і можливість попередити надходження грозового фронту. Грози нерозривно пов'язані із купчасто-дощовими хмарами, через що дуже важливим є вивчення властивостей цих хмар. Виходячи з цього, перспективним напрямком є вдосконалення моделей конвективних хмар, насамперед для дослідження електричних процесів всередині хмар та вплив цих процесів на фазові переходи вологи та коагуляцію хмарних елементів.

Вивчення хмарного покриву актуальне як для оцінки змін клімату, побудови моделей загальної циркуляції атмосфери, так і для вирішення більш прикладних завдань - визначення різних факторів щодо безпечності польотів авіації (бовтанка, обледеніння, грозові розряди, потужні вертикальні рухи); поглинання електромагнітних хвиль для радіо-, теле- чи космічного зв'язку; для сільського господарства (оскільки внаслідок зміни радіаційного балансу земної поверхні змінюється режим температури та вологи діяльного шару грунту й приземного шару повітря). Останнім часом величезних втрат економіці різних держав світу завдають природні стихійні явища, зокрема, сильні опади, грози, град, буревії, які зумовлені насамперед дією атмосферних фронтів, тому внутрішня їх будова потребує детальнішого вивчення. На сьогоднішній день це є можливим завдяки літаковому зондуванню атмосфери, радіолокаційним та супутниковим спостереженням. Розглянуто різні аспекти щодо сучасних можливостей інструментальних досліджень мікрофізичних характеристик фронтальних хмарних систем, застосування результатів цих досліджень для вирішення прикладних та теоретичних задач. Показано, що протягом останніх трьох десятиліть відмічається чітка тенденція до проведення комплексних досліджень хмарності, коли використовується більше, ніж одне джерело емпіричних даних про її мікрофізичну структуру, динаміку тощо. Літакові, радіолокаційні та інші засоби інструментальних спостережень більшою мірою слугують джерелом інформації для калібрування та верифікації супутникових приладів. Інформація щодо хмарності, яка отримується за допомогою метеорологічних супутників, використовується для вирішення різних прикладних та теоретичних задач, зокрема: моделювання та параметризація мікрофізичних характеристик загалом та хмарних кристалів у перистих хмарах, наковальнях купчасто-дощових хмар та морських шарувато-купчастих хмарах; моделювання радіаційних процесів у хмарах; моніторинг опадів та атмосферного забруднення тощо. Встановлено, що на сьогодні практично відсутні дані щодо розміру та форми порівняно однорідних (з точки зору фазового стану) хмарних ділянок та їх повторюваності в хмарах, чередування ділянок з різною фазою. Ця обставина вказує на необхідність у подальшому накопичувати статистику вимірів локальної фазової структури в хмарах різних форм як на різних висотах відносно нижньої межі (за наявністю літакового зондування), так і в горизонтальному просторі (наприклад, сотні кілометрів для шаруватоподібних хмар за даними супутникових спостережень). Це дозволить отримати середні розміри ділянок з однофазною структурою, їх розподіл за розмірами, а також масштаби кореляції локальної фазової структури хмар.

На фоні сучасних глобальних та регіональних змін клімату важливим є вивчення динаміки основних параметрів атмосфери. Одним із інструментів для цього став реаналіз, який дозволяє проводити ретельний моніторинг кліматичної системи Землі, де прямі спостереження є нещільними (наприклад, за підвищенням температури поверхні Арктики), а його дані використовуються для досліджень та навчання, а також для комерційних застосувань. Мета роботи - висвітлення стану питання щодо основних характеристик реаналізів, наукових досліджень останніх років на території Європи, проведених на основі реаналізів ECMWF (ERA-40, ERA-Interim, ERA-5) і NCEP/NCAR, та досвіду їх використання для вирішення прикладних задач. Реаналіз зарекомендував себе як надійне джерело про клімат минулого. Ряд проведених оцінок надійності його даних вказує на те, що він є майже ідеальним для вивчення широкого спектру кліматичних змін у глобальних та регіональних масштабах.