Модель воздуха: контракты систем

Интерфейсы на стыках задач плана docs/plan/air_model.md (AM-00…AM-12). Зафиксировано то, что есть в коде на 29.09.2026 (ветка feature/air-model); то, чего ещё нет, помечено «проект». Контрактные тесты — tests/contracts/test_air_contracts.gd (headless, без GPU): godot --headless --path . res://tests/run_tests.tscn -- --filter=test_air_contracts.

Правило изменения контракта

• Исполнитель работает в рамках контракта. Нужен другой интерфейс — только через К0:
  1. правка раздела контракта: версия +1, строка в «Журнале версий» (что изменилось, дата, кто);
  2. уведомление всех задач-потребителей из таблицы раздела;
  3. их правка — в том же шаге или сразу после (до следующей задачи в очереди);
  4. контрактные тесты (tests/contracts/) меняются в том же коммите, что контракт.
• Версия раздела — в заголовке (## C3 v1 — …); тест test_contract_versions сверяет их с константой в тесте — правка контракта без правки теста (или наоборот) ломает прогон.
• Исправление внутри реализации, не меняющее интерфейс (числа, скорость, внутренняя раскладка буферов GPU), контракт не трогает.

Общие соглашения (действуют во всех разделах)

C1 v2 — эталон AM-01 → GPU AM-03

Владелец: AM-01. Потребители: AM-02 (блоки), AM-03 (Пикар), AM-09.

• Дискретизация — tools/research/air3d/reference.md → «Дискретизация (спецификация для GPU)» (при расхождении текста с air.py прав текст); выбор сетки — там же, «Решение: σ-сетка или маска». Изменение схемы = новая версия C1 (пример: cf64b7b, Δτ_u = 0,3 с/м·Δx — см. Р1).
• Фикстуры tests/atmosphere/fixtures/air_model/ref/<случай>.{json,bin} (случаи agnesi, flat_wind, heated_slope, saddle), генератор tools/research/air3d/fixtures.py:
  • .bin — float32 LE, массивы подряд; .json → arrays: {имя: [смещение, длина]} в числах float32, без дыр, Σ длин · 4 = размер .bin. Целые (типы, индексы) — тоже float32.
  • .json: case, dims = [nx+2, ny+2, nz+2], halo = 1, dx, dz, z_bot, x0, y0, nx, ny, nz, params (все Params, включая dtau_u — брать из JSON), case_params (U10, wdir, z_i, U_aloft), cd, closure, criterion, solution, history, notes.
  • Длины массивов: hc — nx·ny; поля клеток/граней (cell, tu/tv/tw, in_*, sol_*, mom_*, proj_*, bm_*, bh, …) — N = NX·NY·NZ; шаблоны Cm_u/v/w, Ch — 7·N (0 центр, 1 −x, 2 +x, 3 −y, 4 +y, 5 −z, 6 +z); без ореола (div_star, proj_rhs, vcycle_phi_raw, div_after) — nx·ny·nz; gam, cplz — NZ.
  • cell: 0 земля, 1 воздух, 2 ореол. Порядок блоков одной итерации — notes и reference.md → «Итерация Пикара»; вход блока — выход предыдущего.
• Инварианты: все числа конечны; маска = правило «центр < hc»; sol_* — после finalize: max|∇·u|·dx/U ≤ 10⁻⁵ (фактически ≤ 3·10⁻⁷).
• Допуски GPU против эталона: блоки AM-02 ≤ 10⁻⁵ отн.; решение AM-03 ≤ 10⁻³·|u₀| и ≤ 0,05 К (план, AM-03 «Приёмка»); критерий остановки — reference.md → «Критерий остановки».
• Прочие фикстуры: blocks/ (AM-02, gpu_block_refs.py), picard/ (AM-03, вход Онгудая 400/200 м: hc, H, gam, пробы и обрезка поля) — формат файлов тот же, наборы массивов — свои у задачи.
• v2 (А1, план docs/archive/plan/air-model-a1.md): уравнение тепла — два переносимых скаляра: θ′_d (диабатическая часть: L θ′_d = Q − θ′_d/τ) и полное θ′ (L θ′ = Q − w·dθ̄/dz − θ′_d/τ; τ — явный источник, не в диагонали); K_θ = K/Pr_t (один множитель 1/Pr_t на все три оси); cplz: s_th = Δτ_θ; порядок итерации: шаблон θ′_d → прогонки → шаблон θ′ → прогонки; критерий остановки — по max невязок θ′ и θ′_d; выхолаживание в балансе тепла — Σ θ′_d/τ. Полное θ′ — основное поле (плавучесть, N² в kloc, ореол, канал theta). Фикстуры ref/ — новые массивы in_thd, heat_thd, sol_thd, bh_d (N) и шаблон Ch_d (7·N), params.pr_t в JSON; heated_slope — с pr_t ≠ 1; picard/, window/ — пересчёт.
• Границы А2 (сходимость, 01.10.2026, К2): без смены версии — значения численных параметров (k_relax, heat_sweeps, mom_sweeps, dtau_*, …) одновременно в air.py → Params и AirCase.p (инвариант C2 ниже), пересчёт фикстур picard/, window/, ref/ тем же генератором с params в JSON; пропуск второго прохода тепла в решении без нагрева (там θ′_d ≡ 0 — результат тот же). Через координатора, версия +1: граничное условие θ′ на выходной грани или иная правка схемы — C1 v3 (сначала reference.md); потолок окна (TOP_ABOVE, «верх — h_max + 2000 м») или зона релаксации — C7 v3. Параметры модели игры λ/h, α, z0, max_profile А2 не меняет (волна Б, п. 2).
• Тесты: test_c1_ref_fixture_format, test_c1_ref_mask_rule, test_c1_ref_solution_div_free (v2: новые массивы — в списках REF_N/REF_STENCIL теста вместе с пересчётом фикстур).

C2 v6 — вход места AirPlace / AirCase (AM-03) ← рельеф, погода, солнце

Владелец: AM-03. Потребители: AM-06Б (загрузка/пересчёт, C9), AM-04.

• AirPlace.domain_case(detail, water, loc, dx, hour, u10, wdir, t_max = NAN, sky = "clear", heat = true) -> AirCase — квадрат DOMAIN_L = 38 400 м вокруг центра мира (x0 = y0 = −19 200), dz = 105 м (dx ≥ 200) или dx/2, верх — 3000 м над максимумом рельефа, nz чётное; null — область вне слоя.
• AirCase: set_grid(dx, nx, ny, dz, z_bot, nz, x0, y0), hc, gam, z_i, heat, u10, wdir, taper, p (Params эталона; p.dtau_u = NAN → dtau_per_m·dx — рабочее дерево AM-03, Р1), prepare(), zc(k) = z_bot + (k − ½)dz (с ореолом), dims() = (nx+2, ny+2, nz+2), without_heat(), meta() (→ C3).
• hour — местное солнечное время игры (часы, как SunClock); часы старта — из SunClock.start_hours() (C6).
• v3 (А1): AirCase.p.pr_t — турбулентное число Прандтля (K_θ = K/Pr_t; 0,85 — решение пользователя 30.09.2026); τ (tau_cool) — время релаксации только диабатической θ′_d. closure, nu_const, adv2, limiter — исследовательские параметры Params air.py, в AirCase.p их нет (GPU: hb, 1-й порядок). Тёплый старт AirPicardJob.warm и state() — {u, v, w, th, thd, p} (нет thd — нули). meta() без изменений.
• Инвариант (01.10.2026, К2): AirCase.p = Params() эталона air.py по всем общим ключам (числа и флаги; dtau_u None ↔ NAN не сверяется); α и max_profile решателя = configs/atmosphere.json → wind.shear_exponent, wind.max_profile_factor (одно α у решателя и WindModel). Менять параметр — во всех трёх местах одним коммитом. Устройство α «из местного z0 и устойчивости» (решение К1, волна Б) — это новая версия C2 через координатора.
• v4 (01.10.2026, К2, волна Б п. 2 — решение по α): профиль притока решателя и аналитический профиль WindModel — одна функция (один GDScript-класс, напр. WindProfile, static):
  • alpha(u10, sun_elev_deg, cover) -> float — показатель по устойчивости: класс Паскуилла–Тернера по скорости на 10 м и инсоляции (высота солнца, облачность; ночь — по облачности), α = α_N · r(класс), r — отношения показателей Irwin (1979, «сельская местность») к классу D; α_N = wind.shear_exponent_neutral = 0,24 (совместная калибровка Б1: Askervein α_A 0,242 ± 0,004; Perdigão упирается в край сетки ≥ 0,29 — лес);
  • max_profile(alpha, u10, z0, f_cor) -> float = (z_sat/10)^α, z_sat = wind.z_sat_frac (0,3) · 0,3 u*/f, u* = κ u10/ln(10/z0) — то же правило, что tools/research/cases/rules.py (C10 v3); u10 → 0 — нижний предел u10 (без деления на ноль; в штиль профиль притока решателю не нужен);
  • AirPlace.domain_case / AirWindowCase ставят p.alpha, p.max_profile случая по этой функции (час, солнце, облачность, ветер случая); WindModel берёт α и max_profile из неё же при смене ветра/погоды/часа (Atmosphere), а не из констант конфига. wind.shear_exponent и wind.max_profile_factor удаляются из конфига (совместимость не нужна).
  • Решатель: λ = max(lam, lam_frac·h) с lam 40 м, lam_frac 0,0158 (Б1, перевод (б): все cbl-случаи матрицы А2 сходятся); z0 игры 0,1 м — без изменений.
  • Инвариант (заменяет v3): Params() air.py = AirCase.p по общим ключам, кроме alpha/max_profile — они у случая из функции; Params().alpha = α_N; GDScript-функция и rules.py на контрольных входах дают одно z_sat/max_profile (тест сверяет с числами, записанными в тесте из rules.py).
• v5 (01.10.2026, К2, по отчёту Б2): насыщение профиля — по толщине слоя с учётом устойчивости, как air.py._bl_depth: z_sat = wind.z_sat_frac · h, h = min(0,3 u*/f, 0,4 √(u*·L/f)) для устойчивых классов (E, F), h = 0,3 u*/f для D и неустойчивых; L по классу — Golder (1972): 1/L = a + b·lg z0 (A −0,096/0,029, B −0,037/0,029, C −0,002/0,018, D 0/0, E 0,004/−0,018, F 0,035/−0,036; Myrup & Ranzieri 1976, Seinfeld & Pandis). Сигнатура: max_profile(alpha, u10, z0, f_cor, cls) (класс — из stability_class); в нейтрали совпадает с rules.py (C10 v3). Причина: при v4 класс F давал на 300 м 14·U10. Прочее v4 — без изменений.
• v6 (01.10.2026, модуль air-start, решение пользователя «подстроить поле под старт»): ветер меню задан на 10 м над стартом, приток решателя на краю области — подстроенный. Сигнатуры с хвостовым аргументом inflow_k := 1.0 (множитель притока): AirPlace.domain_case(…, heat = true, inflow_k = 1.0), AirWindowCase.window_case(…, ctx, n = 64, inflow_k = 1.0), window_at(…, ctx, n, inflow_k = 1.0). Аргумент u10 — ветер меню; α, класс устойчивости и max_profile (z_sat) случая — по u10 меню (WindProfile.apply_to_case от ветра меню); AirCase.u10 = inflow_k·u10 — ветер притока на 10 м (амплитуда профиля u_a = AirCase.u10·max_profile, u* замыкания и meta.u10 — от него же: весь профиль притока умножен на k). Новые поля AirCase.u10_menu (= u10 аргумента), AirCase.inflow_k; meta() + ключи u10_menu, inflow_k; without_heat() их сохраняет. inflow_k = 1 — побитно прежний случай (тесты, эталоны, калибровка Б1 не меняются). Решатель, Params, калибровка — без изменений.
• Тесты: test_c2_inflow_scale (v6: α/max_profile по меню, u10 случая = k·меню, meta); test_c2_air_case_grid (сетка, zc, dims, without_heat); test_c2_params_match_reference (инвариант выше; в v4 — исполнитель Б2 переписывает по новому инварианту в том же коммите, что функцию).

C3 v1 — выход решателя → WindField (AM-05)

Владелец: AM-05 (scripts/atmosphere/air_model/wind_field.gd). Поставщики: AM-03 (AirPicardJob.field()), AM-06б (библиотека), to_game_field.py (прикидка). Потребители: C4, C5, AM-10.

• Каналы (в центрах клеток, раскладка без ореола, float32): u, v (восток, север, м/с) — решение с нагревом; w_mech (м/с) — w решения того же случая без нагрева (H = 0); w_conv = w − w_mech (м/с); theta = θ′ решения с нагревом (К); hc (ny·nx, м над морем) — рельеф сетки. theta — полное θ′ = адиабатическая + диабатическая части (C1 v2); диабатическая θ′_d в поле не отдаётся.
• Построение:
  • WindField.from_arrays(meta, u, v, w_mech, w_conv, theta, hc, max_speed = 40, max_w = 10);
  • WindField.from_mac(meta, u, v, w, w_mech_faces, theta, cell, hc) — грани с ореолом (как C1), в центры — среднее двух граней, клетки cell == 0 → 0;
  • WindField.load_file(путь) — <путь>.json + <путь>.bin, формат C6-файл ниже;
  • null — размеры не сходятся (push_error).
• meta (Dictionary): обязательно dx, dz, x0, y0, z_bot, nx, ny, nz; z0 (0,1 м); для термиков (C4) — heat (ny·nx, Вт/м², как в решении, с гашением у края), z_i (м над морем; нет — без ключа), gam (nz, К/м, без ореола), u10 (м/с); прочее — label, wdir, cond, source, probes, path (load_file кладёт path без расширения).
• AirPicardJob (AM-03): case, mech = true (сначала то же без нагрева → w_mech), warm = {u, v, w, th, p} (N с ореолом, та же сетка), start(), poll(), finished/failed, field(max_speed, max_w) -> WindField, state(), results[] {label, status ok|max, iters, hist, div_rms, div_max, heated}, release(); локальный RD — только главный поток, порциями.
• Инварианты: ∇·u на гранях решателя ≤ округления (finalize); в центрах поле не обязано быть бездивергентным. Под землёй — 0. Ограничители: |u_h| ≤ max_speed_ms (40), |w_mech|, |w_conv| ≤ max_w_ms (10); NaN/∞ → 0. Поле для игры — только с mech = true (Р6).
• Тесты: test_c3_from_arrays_axes_units, test_c3_mask_log_profile, test_c3_sanitize_and_limits, test_c3_from_mac_ref, test_c3_game_field_files.

C4 v4 — WindField / AirFieldSet → атмосфера, термики, возмущения, визуал

Владелец: AM-05 (air_field_set.gd, ветка поля в atmosphere.gd). Потребители: AM-07, AM-08, AM-10, физика крыла/боты/птицы (через атмосферу).

WindField (один уровень):

Выборка у земли: столбец c читается на высоте y + (hc_c − h)·exp(−agl/dx) (h — настоящая земля, ground_h); ниже центра первой воздушной клетки — лог-профиль к 0 на z0.

AirFieldSet: levels: Array[WindField] от мелкого к грубому; sample(pos, ground_h) -> Vector4 (xyz — Σ вклад уровней в мире, w — доля поля 0..1; итог = xyz + (1 − w)·аналитика); sample_theta, sample_w_conv -> Vector2(вклад, доля); contains, is_active, blend_fraction, advance(dt), set_field (C8). Нет уровней — Vector4.ZERO. sample_dx(pos, ground_h) -> float (C4 v4, AM-08в) — размер клетки уровней в точке, м: среднее dx уровней с теми же весами, что в sample (по текущему набору, без снимка подмены), нормированное на долю; вне поля / нет уровней — 0.

Atmosphere: set_air_field(поле | [уровни] | null, blend_s = −1), set_air_mode("auto" | "on" | "off"), is_air_field_on(), air_field: AirFieldSet (есть после configure). Правило стыка 1↔2 (docs/guide/air-model.md → «Стык с атмосферой»):

• air_velocity_at: горизонталь = поле + (1 − w)·аналитика; w_mech вместо w_ridge (край — доля); w_conv — только через термики (AM-07: пузыри + «между» в ThermalField.sample); грозы, волны, облака — как в аналитике; подветренная эвристика и болтанка — по полю (C4 v3, «Возмущения AM-08» ниже).
• mean_wind_at: горизонталь поля + w_mech, без эвристики и шума; без поля — (dir·s, 0).
• Поле выключено / нет поля / вне поля — побитно аналитика; AtmoFingerprint — поле off.

Термики AM-07 (ThermalField.air = AirFieldSet при is_air_field_on, AirThermals.build(f, cfg, forced)): берут грубейший уровень levels[-1]; вход — meta.heat | heat_array или массив heat в .bin, meta.z_i, meta.gam (nz), meta.u10 — через геттеры выше (AirThermals.has_inputs: heat, z_i и gam длиной nz); нет — источников нет (термики — аналитика). Каналы — через raw_*() (C4 v2, Р5 закрыт).

Возмущения AM-08 (C4 v3): AirFieldSet.sample_turb(pos, ground_h) -> PackedFloat32Array (T_SIZE + 1): величины turb_at, усреднённые по уровням с весами края (не умножены на долю), последнее — доля поля 0..1; в подмене — смесь старого и нового по долям. load_file кладёт массив heat из .bin в meta.heat (читает heat_flux). Правило стыка в air_velocity_at при доле поля a > 0 (docs/guide/air-model.md → «Масштаб 3: возмущения из поля»):

• горизонталь поля — без подветренного ослабления, w_mech — без множителя (1 − lee) и без эвристического опускания за гребнем; линия тени 12° и её опускание/ослабление — только в аналитической доле (1 − a);
• зона отрыва — признак из поля lee_f (дефицит скорости против лог-профиля под U_out × опускание столба, lee.field_*, без изменений). C4 v4 (AM-08в): скачок слоя смешения ΔU = max(U_H − |U|, 0)·lee_f, U_H — |U_h| поля в той же вертикали на высоте гребня h + max(r, agl) (r — GroundField.relief_at, превышение гребня против ветра); в зоне эвристика даёт: болтанку слоя смешения σ_u = 0,18·ΔU, σ_w = 0,14·ΔU; рывки вниз lee.field_burst_per_du·ΔU·опасность с нулевым средним и только при turbulence_enabled (это часть пульсаций: с выключенной болтанкой в зоне отрыва w = w поля); обратный поток у земли lee.field_reverse_per_uh·U_H·lee_f·опасность·e^(−agl/(0,4r))·(1 − res), где res = smoothstep(n0, n1, lee.field_bubble_length_per_relief·r / sample_dx) (n0, n1 — lee.field_resolved_cells) — эвристика только там, где пузырь решателем не разрешён;
• болтанка: σ по u* и местному сдвигу (Ri — как замыкание решателя), по w* (Lenschow), шум — GustSpectrum (фон Карман, масштабы MIL-HDBK-1797 от высоты, σ_w/N, высоты гребня); конфиг turbulence.field_*, lee.field_* (с _doc);
• без поля / вне поля / off — побитно прежняя аналитика; mean_wind_at не менялся.

Трава/вода/F3 AM-10: TerrainWind берёт field_src.air_field.sample(Vector3(x, g + 10, z), g) (duck typing, is_air_field_on) → текстура RGF: R = мир x (u), G = мир z (−v), field_wind_origin — мир (x, z) угла, field_wind_size_m, 0 — без поля; порывистость — air_velocity_at − mean_wind_at. F3 (wind_field_debug.gd) и dump_slices.gd — air_velocity_at / WindField.load_file.

Конфиг configs/atmosphere.json → air_model: enabled (auto/on/off), edge_blend_cells (5), blend_s (60), recompute_game_min (15), max_speed_ms (40), max_w_ms (10), у каждого _doc.

• Тесты: test_c4_field_set_vector4, test_c4_atmosphere_api_and_analytic, test_c4_atmosphere_field_rule, test_c4_config_keys, test_c4_turb_at, test_c4_sample_dx, test_c4_lee_keys (v4).
• Ключи lee (v4): field_burst_per_du (0,42 = 3·σ_w/ΔU), field_reverse_per_uh (0,22, Menke 2019; заменяет field_reverse_per_wind), field_bubble_length_per_relief (2,8, Menke 2019 L/H), field_resolved_cells ([4, 8]), у каждого _doc. Аналитические ключи lee не меняются.

C5 v1 — источники термиков → сеть (AM-07)

Владелец: AM-07. Потребители: сеть (net_zone.gd, net_flight.gd, сервер Go), AM-11.

• server/proto/deltaplan/v1/net.proto: ZoneState.thermal_sources = 3 → message ThermalSources { string grid = 1; bytes mask = 2; } (аддитивно). GDScript-схема NetMessages.MESSAGES: ZoneState.thermalSources = "msg:ThermalSources", ThermalSources = {grid: string, mask: string} (base64), NULLABLE["ZoneState.thermalSources"].
• grid = AirThermals.signature(f) = "%.3f,%.3f,%.3f,%d,%d" % [dx, x0, y0, nx, ny] уровня.
• mask — бит на столбец, номер j·nx + i (i — восток от x0, j — север от y0), младший бит байта — первый, (nx·ny + 7) >> 3 байт; в JSON — base64. Только позиции; сила, потолок, снос — каждый клиент по своему полю.
• Шлёт ведущий с каждым ZoneState (1 Гц); нет поля — ключа нет (каждый выбирает сам); другая сетка (grid ≠ своя подпись) — не применять. Не-ведущий: ThermalField.set_air_forced(sig, mask).
• Тесты: test_c5_signature_and_mask, test_c5_net_schema.

C6 v1 — часы старта и файл поля (библиотеки нет)

Владелец: AM-06 (часы — часть А, готово; файл поля — AM-05). Потребители: AM-06Б, AM-04, AM-11, инструменты.

• Часы старта: configs/world.json → time.start_hours = [9, 12, 15, 20]; SunClock.start_hours() -> PackedFloat32Array, SunClock.nearest_start_hour(h).
• Файл поля (WindField.load_file, отладка --air-field=, фикстуры field/, thermals/): .json — format = "deltaplan-air-field", version = 1, dx, dz, x0, y0, z_bot, nx, ny, nz, z0, layout, source, cond, arrays (+ для термиков z_i, gam (nz), u10, wdir, массивы heat, h_bl); .bin — float32 LE; каналы u, v, w_mech, w_conv, theta (nx·ny·nz) и hc (nx·ny). Файл — только для отладки и тестов; в игре поле считается при загрузке (C3).
• Библиотеки полей нет (решение пользователя на шлюзе AM-01): data/air/, user://air/ не создаются; AM-06б снята.
• Тесты: test_c6_start_hours (часы), формат файла — test_c3_game_field_files, версия — test_c6_field_version.

C7 v3 — клипмапы AM-04 → WindField / AirFieldSet

Владелец: AM-04 (air_clipmap.gd, air_window_job.gd, air_window_case.gd, air_window.glsl). Потребители: C4 (выборка), AM-06Б (AirRuntime: загрузка, пересчёт, сдвиг), AM-07 (термики).

Уровни. AirFieldSet.levels = [окно 50 м, окно 100 м, область 400 м] — от мелкого к грубому, каждый — свой WindField (C3) со своими dx/dz/x0/y0; у окон meta.level = "window". Выборка (C4): мелкий с весом края w₁, остаток (1 − w₁) — следующему, …, непокрытое — аналитике; край — edge_blend_cells клеток своего уровня (окно 50 м — 250 м, 100 м — 500 м, область — 2 км). sample_turb (C4 v3) усредняет уровни с теми же весами. Термики (Р10, решение К0) — по грубейшему уровню levels[-1] = область: подпись сетки (C5) при сдвиге окон не меняется.

Сетка окна (как real.grid_window эталона): 64 × 64 столбца, dx из air_model.window_levels_m (100, 50), dz = dx/2; угол x0, y0 кратен 25 м (сдвиг — кратно dx); z_bot = ⌊h_min/dz⌋·dz − dz, верх — h_max + 2000 м, nz чётное. Вход погоды и солнца — как у области (C2). Граница — от родителя (область для окна 100 м, окно 100 м для окна 50 м): поле родителя в центрах клеток трилинейно во все граничные грани и θ′ ореола, поправка потока Σ = 0, зона релаксации 4 клетки у боков и 1000 м у потолка (reference.md → «Граничные условия области»); решение без нагрева (w_mech) — от решения родителя без нагрева.

API.

• AirPicardJob.parent_data() -> {grid, tc, heat: {u, v, w, th, thd}, mech: {…}} (грани с ореолом; v2: thd — θ′_d, у решения без нагрева нули; нет ключа — нули), state(mech := false), grid(); решения с нагревом и без хранятся оба (пара).
• AirWindowCase.window_case(detail, water, loc, dx, cx, cy, hour, u10, wdir, t_max, sky, heat, ctx, n = 64) (центр в осях решателя), window_at(…, x0, y0, …); prepare_pair() — оба случая (можно в рабочем потоке); P_NEST = 19 в prm.
• AirWindowJob (наследник AirPicardJob): case: AirWindowCase, parent (parent_data), prev (window_state() прошлого окна той же клетки — тёплый старт, сдвиг на целое число клеток), shared_gpu (общий AirGpu: release() освобождает только свои буферы), window_state() -> {grid, heat, mech} (v2: с thd; сдвиг переносит thd как th), nest_corr(); остальное — как C3. Ореол и цель зоны релаксации окна — θ′ и θ′_d трилинейно из родителя (v2).
• AirClipmap: setup(detail, water, loc, hour, u10, wdir, t_max, sky), set_conditions(…), set_domain(domain_job, domain_field) (задача области ещё не освобождена; окна, если есть, — пересчёт от новой области с тёплого старта), start(center_xy), update(pilot_pos) (мир), poll() (кадр) / poll_slice(ms) (экран загрузки), levels() -> Array[WindField], is_ready(), is_busy(), window_center(q), release(), history (замеры по окнам); сигналы levels_changed(levels: Array[WindField]), failed(message).

Порядок и сдвиг. При загрузке: область (вызывающий) → set_domain → start(старт) → окна по очереди 100 → 50 м (входы окон — сразу в рабочих потоках, GPU — одно устройство, порциями). В полёте: пилот ушёл от центра окна дальше air_model.window_shift_frac (0,25) стороны окна по x или y → это окно и все мельче пересчитываются фоном с новым центром у пилота (угол сдвигается на целое число клеток), тёплый старт — старое окно (перекрытие) + родитель. До готовности выборка — старые уровни; новый набор отдаётся одним levels_changed, когда пересчитаны все уровни очереди; вызывающий — Atmosphere.set_air_field(levels, blend_s) (C8; Р7: не подавать новый набор во время подмены — держать последний). Ошибка окна — failed, уровни прежние, повтор сдвига не раньше чем через 10 с.

v3 (01.10.2026, air-start): AirClipmap.setup(…, sky, inflow_k = 1.0), set_conditions(…, sky, inflow_k = 1.0) — окна строятся с тем же множителем притока, что область (C2 v6); граница окна — от родителя, как прежде.

Конфиг air_model: window_levels_m ([100, 50]), window_shift_frac (0,25), у каждого _doc.

• Тесты: test_c7_levels_fine_to_coarse, test_c7_window_grid_and_api (без GPU); GPU — test_air_window_gpu.gd (сверка с эталоном, побитно, загрузка и сдвиг клипмапа).

C8 v2 — фоновый пересчёт / подмена (AM-06Б) → set_field

Владелец: AM-05 (подмена); вызывающий — AM-06Б (AirRuntime, C9), AM-04 (сдвиг окон).

• Atmosphere.set_air_field(new, blend_s = −1) → AirFieldSet.set_field(new, blend_s); −1 — air_model.blend_s (60 с). new: WindField, Array[WindField], null/[] (плавно в аналитику).
• Время подмены — время атмосферы (Atmosphere.step(dt) → advance(dt), только при включённом поле); доля нового — smoothstep(t / blend_s), монотонно; blend_s ≤ 0 — сразу.
• Подмена во время подмены (v2, Р7): «старым» становится снимок текущей смеси — взвешенная сумма наборов уровней (старое × (1 − s) + текущее × s на момент вызова), выборка не скачет. Наборов в снимке ≤ 3 (MAX_OLD), доли < 10⁻³ отбрасываются (остаток перенормируется). То же для sample_theta, sample_w_conv, sample_turb.
• Строить WindField — в рабочем потоке (O(n) ≈ 0,2–0,4 с на 64 × 64 × 62), set_field — в главном. Пересчёт каждые recompute_game_min = 15 игровых минут и при смене ветра/погоды — AirRuntime (C9). Тесты: test_c8_blend, test_c8_blend_during_blend.

C9 v3 — жизненный цикл поля в игре AirRuntime (AM-06Б, окна — AM-04)

Владелец: AM-06Б (scripts/atmosphere/air_model/air_runtime.gd). Потребители: game.gd (загрузка, полёт), AM-04 (окна 100/50 м — встраивает свои уровни сюда), AM-11 (замеры).

AirRuntime extends Node (ребёнок Game; опрос решателя — сам, в _process: RD — только главный поток). Область 400 м по всему месту (AirPlace.domain_case, DX = 400) и — при заданном set_focus — окна клипмапа 100/50 м вокруг старта/пилота (AirClipmap, C7).

• Кадр: вход места и prepare() обоих решений — рабочий поток; RD и ядра создаются один раз при появлении узла (запуск игры); загрузка — poll_slice(40 мс); полёт — poll() порциями ≤ 25 мс (chunk_ms); сборка WindField — field_async (рабочий поток).
• Ошибки (нет RD / headless / air_model.enabled = off / область вне рельефа / Пикар разошёлся / таймаут air_model.timeout_s): при загрузке — аналитика (поле прошлого места убирается), строка air_model: analytic (<причина>), fallback; в полёте — прежнее поле, строка air_model: пересчёт не удался (<причина>), следующая попытка — на следующем сроке. Не падение. --air-field= — поле из файла, расчёта нет.
• Очереди нет: пересчёт, не успевший до следующего срока, по окончании сменяется новым — на последний срок.
• Сеть: каждый клиент считает поле сам в Game.start (этап «Рассчитываем ветер»); час зоны после join_world — обычный срок пересчёта.
• AM-04 (v2): уровни окон — в тот же set_air_field([окна…, область]); одно устройство (RuntimeGpu собирает и ядра окон AirWindowJob.WINDOW_SHADERS), задачи области и окон — по очереди (сдвиг — только в покое).
• v3 (01.10.2026, air-start, решение пользователя): conditions_fn().u10 — ветер меню на 10 м над стартом. Загрузка с заданным set_focus и u10 > 0: проход 1 — область + окна с inflow_k = k₀ (1,0 или k прошлой загрузки того же места и направления), замер U₁ — горизонталь среднего поля (без болтанки, как Atmosphere.mean_wind_at) на 10 м над землёй старта (focus_start); k₁ = k₀·(u10/U₁)^(1/p), p по ветру меню 0,57 / 0,75 / 0,90 при 3 / 6 / 10 м/с (линейно, за краями — край; замер отклика поля на приток, tools/research/air_start/out/passes.csv), k в 0,3…3; проход 2 — с k₁, в атмосферу подаётся только поле прохода 2 (одним набором, blend_s = 0); доля загрузки: проход 1 — 0…0,5, проход 2 — 0,5…1. Без focus или в штиль (u10 < 0,5 м/с, WindProfile.U10_MIN) — один проход с k = 1; проход 1 упёрся в предел итераций (любое решение области или окна) — второго прохода нет, подаётся поле прохода 1 (без подстройки); неудача прохода 2 — поле прохода 1; air_model.timeout_s — на проход. В полёте пересчёт (срок, смена ветра/погоды) — один проход с k последней загрузки (граница модели: k не уточняется в полёте). Новое: свойство inflow_k (k поданного поля); last_info + inflow_k, passes, u_start10_first (U₁, м/с), u_start10 (U на 10 м над стартом у поданного поля, м/с); строка журнала air_model: поле … с k и U над стартом. Остальное — v2.
• Тесты: test_c9_runtime_shape (без GPU; v3 — inflow_k); GPU — tests/atmosphere/test_air_runtime_gpu.gd, с окнами — test_air_window_gpu.gd::test_runtime_with_windows.

C10 v3 — случай калибровки (обёртка прогона air.py) → совместная калибровка

Владелец: А4 (Perdigão, tools/research/cases/perdigao.py); Askervein — адаптер к той же форме делает волна Б п. 1 (tools/research/cases/askervein.py поверх recal/run_grid.py, tune/out/fit_s1.json). Потребители: волна Б п. 1 (совместная калибровка λ/h, λ, local_k — общие; α, z0 — свои у случая), повтор Морриса (по условию). Уровень — исследовательский Python (CuPy), в игру не идёт.

Модуль tools/research/cases/<NAME>.py:

• Инварианты: решатель не меняется (air.py, solver.py, GPU); нужно в решатель (z0 по карте, высота смещения d под пологом) — через координатора. Рельеф и входы — детерминированно (файлы в git или скрипт + путь вне git в README). Pr_t = 0,85 (Params()), не подгоняется. Замок GPU — на один прогон (morris/model.GpuLock, /tmp/heat_ca_gpu.lock), float32, критерий сходимости air.py, max_outer ≤ 4000.
• v2 (01.10.2026, К2, до волны Б) — сопоставимость случаев. Общая схема — tools/research/cases/scheme.py: SCHEME (перенос 2-го порядка adv2, limiter 0, hb, local_k вкл, cbl, Pr_t 0,85, k_relax 0,1, cs_h 0,25, k_fa 1), MAX_OUTER 4000, критерий air.py по умолчанию, нейтраль (dθ̄/dz = 0, без нагрева); run_one накладывает scheme.apply поверх over — калибровочный прогон схему не меняет. Прогоны оценки ошибки схемы (1-й порядок игры, мельче/крупнее сетка) — строка с scheme_ctl: true, в χ² не входят. Модуль обязан иметь SETUP ({подслучай: {…}} или общий словарь) со всеми ключами scheme.SETUP_KEYS: H, dx, dz, область, потолок, губки, f_cor, ветер и опорная скорость, номинал α и z0, правило насыщения профиля притока (z_sat_rule, max_profile), лес (смещение d), устойчивость. Геометрия (dx/H, область/H, потолок/H, губки) и профиль притока задаются одним правилом для всех случаев; различия между случаями — только в данных (рельеф, лес, широта, ветер, устойчивость) и в подгоняемых у случая α, z0. Таблица сопоставимости «настройка → Askervein → Perdigão» — в журнале модуля до пачки. check_c10.py проверяет SETUP и совпадение params строк со SCHEME (кроме scheme_ctl). Правка scheme.py — новая версия C10.
• v3 (01.10.2026, К2, по этапу 1 Б1): общие правила постановки — tools/research/cases/rules.py (приходит с веткой Б1; правка — только через координатора, как scheme.py): H — перепад рельефа в области наблюдений (опорная точка ↔ вершина/гребни ↔ дно); H_PER_DX 5,8 (dx округляется к шагу данных), dz = dx/2; N_DOM 200 клеток; SPONGE_CELLS 35; потолок TOP_PER_H 7,5 H над высшей точкой рельефа, верхняя губка — от высшей точки до потолка; профиль притока — степенной с насыщением z_sat = 0,3·h, h = 0,3 u*/f (u* = κU10/ln(10/z0)), max_profile = (z_sat/10)^α — пересчитывается с α и z0 прогона; U10 фона — так, чтобы модель на опорной точке совпала с данными у номинала, дальше фиксирован; нижняя граница наблюдений — 1·dz; лес — поверхность + d·доля, скалярное z0. Сеточная поправка — одним способом: Δ = y(dx·2/3) − y(dx) у номинала, grid_corr = Δ, sig_grid = |Δ| ⊕ ½|Δ_области|. Наблюдаемые мачт Perdigão — компонента вдоль ветра притока u_∥/S_ref (одно правило для NE и SW; поворот вдоль долины — вне нейтрального среднего поля). Отклонение устойчивости данных от нейтрали — в σ.
• Уточнения (01.10.2026, К2, без смены версии — по вопросам А4): grp — группа для χ² по частям и для учёта зависимости (наблюдаемые одной группы — одна мачта или одни и те же исходные числа; потребитель отчитывается по группам и может задать внутри группы корреляцию); лишние поля строки run_one (inputs, t_lock_wait, tag, …) допустимы, потребитель их не читает. Схема переноса: при калибровке физических параметров все случаи считаются одной схемой (adv2, limiter, dx — в params/dx строки); ошибка 1-го порядка игры — отдельная систематика, не в параметрах (А3, §4).
• χ² потребителя: Σ ((obs + grid_corr − data) / √(sig² + sig_grid²))²; строки со status ≠ ok в χ² не входят (учитываются отдельно).
• Тест: tools/research/cases/check_c10.py <модуль> [runs.jsonl …] — форма SETUP, observations() и строк прогонов, общая схема (без GPU, venv калибровки). Пробный perdigao/out/trial_runs.jsonl (А4, v1: 1-й порядок, k_relax 0,5) по v2 не проходит — пересчитывается владельцем в волне Б.

Расхождения (на 29.09.2026) и предложения

Журнал версий