דינמיקה בסקלה גדולה של האטמוספירה, של האוקיינוסים, ושל האקלים

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

הידרולוגיה של מי תהום, משאבי המים בישראל

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

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