Некоторые современные исследования, которые проводятся в области физики атмосферы:

• Диагностика и моделирование климата. 4 Параметризация климатообразующих процессов, исследование взаимодействия облачности, аэрозоля и радиации, взаимодействие атмосферы с подстилающей поверхностью, изучение региональных проявлений глобальных изменений климата. 4
• Исследование и мониторинг газового состава атмосферы. 4 Изучение долговременных изменений атмосферных примесей и возможных последствий для окружающей среды и климата Земли. 4
• Динамика и статистика волновых и вихревых движений. 4 Теория анизотропной турбулентности атмосферы, акустические и внутренние гравитационные волны в атмосфере, акустическое зондирование нижней и средней атмосферы. 4
• Спутниковое и рефрактометрическое зондирование атмосферы. 4 Мониторинг и прогноз временных и пространственных изменений характеристик верхней атмосферы. 4
• Интерпретация спутниковых измерений. 2 Разработка алгоритмов для расчёта характеристик излучения в неоднородной атмосфере с учётом сферичности и 3D-эффектов облаков. 2

Важнейшим методом исследований в области физики атмосферы является математическое моделирование. 3 Особенное развитие получили модели циркуляции атмосферы разного иерархического уровня — от моделей глобальной циркуляции до моделей мезомасштабных явлений. 3