Estudo da climatologia e variabilidade climática através das variações térmicas atmosféricas e oceânicas, visando compreender as características atuais e futuras do clima da região sul do Brasil. Uso da modelagem qualitativa e/ou quantitativa como ferramenta para avaliar impactos de eventos climáticos nas dimensões social, ambiental e econômica, bem como apoio no processo de formação do aluno. Ainda dentro da Climatologia, desenvolve-se pesquisas nas áreas de Variabilidade Climática, Agrometeorologia e Agroclimatologia Agrícola, Mudanças Climáticas, Modelagem Climática e Interação Oceano-Atmosfera.

Desenvolver estudos sobre sistemas de mesoescala que ocorrem sobre a região sul do Brasil, América do Sul e oscilações do tempo e/ou clima utilizando dados de modelos, satélites, radar e técnicas de modelagem qualitativa e/ou quantitativa como ferramenta de apoio no processo de formação do aluno. Ainda nesta área, as pesquisas abrangem estudos sobre Meteorologia de Mesoescala, Meteorologia Sinótica,  Meteorologia Dinâmica, além de pesquisas em Eventos Severos, Descargas Elétricas e Modelos Numéricos.

Estudar a turbulência na camada limite planetária (CLP), derivar e testar coeficientes de difusão turbulentos para as diferentes CLPs, utilizar modelos e técnicas de modelagem qualitativas e/ou quantitativas para estudar o transporte de poluentes na CLP e seus impactos nas dimensões social, ambiental e econômica. Ainda nesta área, desenvolve-se pesquisas em áreas específicas como Poluição Atmosférica, Modelagem de dispersão de poluentes, Química da Atmosfera, Micrometeorologia e Micrometeorologia de Ecossistemas.