Debes tener en cuenta que Firebase es una base de datos similar a las bases de datos tipo Clave Valor como Redis, por ende la manera en que almacenas la información depende mucho de la manera en que vas a acceder a ella.
Firebase no expone un API para realizar consultas como el lenguaje SQL en bases de datos relacionales, por lo tanto si quieres buscar un dato por ID, debes embeber el ID en el 'Key' o ruta (path) del objeto.
Entonces si quieres acceder por ejemplo a clientes por región, por provincia y por ciudad debes crear 3 estructuras de datos.
FIREBASE.child('clientes').child('provincia').child(idProvincia).on("value", loadedByProvinciaCallback);
FIREBASE.child('clientes').child('ciudad').child(idCiudad).on("value", loadedByCiudadCallback);
FIREBASE.child('clientes').child('region').child(idRegion).on("value", loadedByRegionCallback);
Aquí nota que utilizo un child raíz llamado 'clientes' dentro de este child creo 3 childs que para mi forma de acceder a la información me sirven como 3 contextos dentro 'cliente', un contexto para provincia, uno para ciudad y otro para región, de esta manera defino mi forma de acceder a la informacioón.
Tu dirás que esto rompe principios al duplicar información, y esto esta bien esto no es una base de datos relacional es una base de datos NoSQL y lo mas importante en Firebase es que es una base de datos en tiempo real, realizar este tipo de bases de datos en tiempo real y escalables como Firebase son complejas, ahora puedes utilizar transacciones al momento de agreagr un nuevo cliente en tu base de datos para agregarlo en los 3 contextos (region, provincia, ciudad) de esta forma aseguras que la información sea consistente.
En tu caso estas realizando una búsqueda lineal dentro de un array almacenado en un ref de Firebase, debes tomar en cuenta que este tipo de búsqueda tiene un pésimo rendimiento así que si el array es muy grande entonces vas a tener un grave problema de latencia.
En fin, una vez que has encontrado el snapshot según tu criterio de búsqueda, debes obtener la referencia de este para poder modificarlo, el snapshot proporciona la funcion snapshot.ref(), que te devuelve la referencia a dicho snapshot.
function(snapshot){
var datos = snapshot.val();
for(var i =0; i< datos.length; i++){
if(datos[i].idCiudad == ciudad){ // aqui filtras el snapshot a editar
console.log(datos[i]);
var refModifcar = snapshot.ref(); // obtienes el ref del snapshot a editar
refModifcar.set({...}); // aqui editas el snapshot
}
}
}
Documentación de Firebase sobre como manipular la informacioón.