דינמיקה בסקלה גדולה של האטמוספירה, של האוקיינוסים, ושל האקלים

פיסיקה ומודלים של תהליכים גאולוגיים: מכניקה של סלעים, פיסיקה של רעידות אדמה, גלישות, אינטראקציות מים וסלע

האינטראקציה בין שינויי אקלים והביוספירה היבשתית, ביוגאוכימיה, איזוטופים יציבים, זרחן באבק, פוטוסינתיזה ונשימה

גיאוכימיה איזוטופית ופלאו-אקלים

הקשר בין מים ואירועי מזג אוויר קיצוניים באזורים יבשים

טקטוניקה אגנים סדימנטריים , סיכונים סייסמיים

הידרולוגיה של מי תהום, משאבי המים בישראל

פלאואקלים יבשתי וימי, גיאוכימיה איזוטופית אורגנית ואנאורגנית, גיאומורפולוגיה אגמית, המחזור ההידרולוגי, קשר בין אקלים ואדם

אוקיינוגרפיה פיסיקלית, דינמיקה של מערכת האקלים, אינטראקציה בין האקלים לביוספרה, אסטרו-אוקיינוגרפיה

דינמיקה בסקלה גדולה של האטמוספירה ושל האקלים

תפקיד העננים בשינויי אקלים, השפעת האדם על העננים, הפידבק בין שינויי אקלים לתכונות העננים והגשם.

מעברי קרינה, פיזור של קרינה אלקטרומגנטית, קיטוב האור בים, אילוץ קרינתי של אקלים, חשמל אטמוספירי

תהליכים מעטפתיים, מחזור הפחמן העמוק ופטרולוגיה מגמתית