Проблемы экосистемных изменений и организации цикла средообразующих климатообразующих процессов исследованы в рамках системно-эволюционной методологии на основе совместного анализа сопряженных изменений сред, компонентов геосферы и межсистемных отношений в региональной природно-климатической системе. Выявлена климатические значимая роль подвижных циклонов и получены количественные оценки их вклада в изменение характеристик климата Западной Сибири. Условно обратимые преобразования экосистема вызывают межгодовые и условно обратимые многолетние изменения характеристик регионального климата.Направленность и характер эволюционно значимых изменений биосистем, в том числе и биоценозов, определяются их отношениями в рамках многоуровневой иерархии природно-хозяйственных и биоклиматических отношений. Сокращение биомассы и продуктивности биоценозов, уменьшение биоразнообразия свидетельствуют о нарушении естественных процессов экстенсивного развития сообществ организмов в биосфере.

Представлены материалы исследований динамики геофизических и гидрометеорологических процессов и их математического моделирования. Исследовано взаимодействие мощной радиоволны высокочастотного диапазона с ионосферой, включая возникающие при этом геофизические эффекты в системе литосфера - ионосфера - магнитосфера. Изучены особенности атмосферного распространения ударных волн, вызванных взрывными извержениями вулканов. Широко представлено направление, связанное с исследованием и учетом влияния неоднородного поля силы тяжести при математическом моделировании атмосферных процессов. Рассмотрен ряд вопросов атмосферного электричества. Приведен обзор существующих методов и технологий аэрозольного воздействия на метеорологические и климатические процессы. Выполнен анализ характеристик внетропических циклонов, исследована их роль в формировании теплоотдачи с поверхности океана в Северной Атлантике. Выполнено статистическое моделирование экстремальных атмосферных осадков для учета при оценке риска сильных наводнений и решении других задач. Для специалистов в области наук о Земле, экологии.