Во-первых, грозы бывают фронтальными и внутримассовыми. Внутримассовые грозы научно определяются по накоплению электричества в обычных кучевых облаках, если количество переваливает за критическое, то гроза вероятна. Также важным признаком скорого наступления внутримассовой грозы является сильный вертикально направленный поток воздуха, скорость движения которого может опережать горизонтальную составляющую ветра (процессы конвекции). Но самое главное - это большое количество влаги в теплом или жарком воздухе. В холодном воздухе внутримассовые грозы очень маловероятны.
Обыватель может определить возможность такой грозы максимум за 1 час. Признаки:
1 - Башеннообразные кучевые облака, которые быстро меняют цвет на более темный, и таким образом превращаясь в мощные кучев-дождевые облака.
2 - Усиление ветра в предвечернее время (примерно в 16-17 часов, когда ветер обычно стихает).
Фронтальные грозы наблюдаются перед холодным фронтом или фронтом окклюзии 2-го типа. И в этом случае надо просто знать признаки приближения холодного фронта. Научные методы, по моему, не стоит расписывать. Скажу только, что это определяется по синоптическим картам. Дело в том, что синоптики знают, как работать с картами и как рассчитывать скорость перемещения фронта в циклоне и направления его движения.
А вот видимые признаки можно и перечислить.
1 - Появление барашковидных перисто-кучевых и высококучевых облаков, которые быстро двигаются и расположены грядами. Ухудшение погоды в пределах 3-4 часов.
2 - В дальнейшем появляются сигаровидные кучевые облака. Ливни и грозы через 2-3 часа
3 - Появление гряды четко очерченных высоких и темных кучево-дождевых облаков. До дождя и грозы менее 1 часа.
В районе аэропортов для наблюдений за грозами обычно устанавливают доплеровский локатор. Это кроме обычных способов прогнозирования с помощью синоптических карт (внутримассовые грозы по картам определить невозможно).