Новый метод быстрой, эффективной и масштабируемой томографии облаков

Исследователи из Техниона — Израильского технологического института разработали новый эффективный метод обратного рендеринга для восстановления трехмерного распределения облаков. Этот подход, применимый для томографии на основе рассеяния (scattering CT), позволяет точно и быстро получать 3D-свойства облаков, преодолевая проблемы вычислительной сложности и масштабируемости, свойственные предыдущим методам.

Облака играют ключевую роль в регулировании климата Земли, влияя на круговорот воды, атмосферную динамику и энергетический баланс. Новый метод, протестированный на смоделированных и реальных данных, представляет значительный прогресс в их изучении. Он также может быть применен в других областях, использующих обратный рендеринг, таких как рефлектометрия и рентгеновская томография на основе рассеяния.

Ключевым нововведением стал алгоритм «переработки и сортировки путей» (path recycling and sorting), который ускоряет решение задачи обратного рендеринга за счет повторного использования путей из предыдущих итераций. Это значительно сокращает время вычислений. Однако для полноценного использования в климатических исследованиях метод требует дальнейшего расширения для включения микрофизических параметров облаков, таких как размер и состав частиц, а не только оптических свойств.