محور سوم: هواشناسی (جو، اقلیم و پیش‌بینی پدیده‌های جوی)

این محور به مطالعه جو زمین، سامانه‌های اقلیمی، تغییرات آب‌وهوایی، و کاربردهای هواشناسی در حوزه‌های مختلف می‌پردازد. حوزه‌های مورد توجه عبارتند از:

• تغییر اقلیم و پیامدهای آن: گرمایش جهانی، نوسانات اقلیمی (ال‌نینو، مادن جولیان، NAO) و تغییر الگوهای دما و بارش؛ پیامدهای اقلیمی خشک‌شدن دریاچه‌های بزرگ (مانند دریاچه ارومیه) و تأثیر آن بر اقلیم منطقه‌ای؛ آشکارسازی و پیش‌بینی پدیده‌های حدی (توفان، گردباد، بارش‌های سیل‌آسا، امواج گرما و سرما)؛ راهکارهای کاهش اثرات تغییر اقلیم (کاهش انتشار، جذب کربن، انرژی‌های تجدیدپذیر)
• مدل‌سازی اقلیمی و پیش‌بینی عددی وضع هوا (NWP) : بهبود مدل‌های منطقه‌ای و محلی برای پیش‌بینی دقیق‌تر پدیده‌های جوی؛ مدل‌سازی اقلیمی و تحلیل سناریوهای اقلیم آینده؛ آب‌وهواشناسی سینوپتیک و دینامیک؛ کاربرد داده‌های بزرگ و یادگیری ماشین در بهبود پیش‌بینی‌های عددی
• اقلیم‌شناسی کاربردی و پیوند اقلیم با بخش‌های مختلف: آب‌وهواشناسی کاربردی در حوزه‌های کشاورزی، گردشگری، شهری، نظامی و ...؛ اقلیم‌شناسی شهری، جزیره حرارتی و وارونگی دما؛ پیوند اقلیم و کیفیت هوا (آلودگی شهری و صنعتی، انتقال گرد و غبار)؛ امنیت آب، امنیت غذایی و کشاورزی هوشمند اقلیم
• پالئوکلیماتولوژی و دیرینه‌اقلیم‌شناسی: بازسازی اقلیم‌های گذشته با استفاده از شواهد زمین‌شناختی، مغزه‌های یخی، رسوبات و حلقه‌های درختان؛ تحلیل نوسانات اقلیمی در مقیاس‌های زمانی زمین‌شناختی و ارتباط آن با تغییرات کنونی اقلیم
• فناوری‌های نوین و سنجش از دور در هواشناسی: پردازش تصاویر ماهواره‌ای، داده‌های راداری و ابرطیفی برای پایش سامانه‌های جوی؛ کاربرد هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و یادگیری عمیق در مطالعات اقلیمی و پیش‌بینی وضع هوا؛ اینترنت اشیا (IoT)، سنسورهای زمینی و پهپادها در پایش لحظه‌ای مخاطرات جوی و اقلیمی
• آب‌وهواشناسی دینامیک و فیزیک جو: دینامیک جو، فیزیک ابرها و بارش، لایه مرزی جو؛ تحلیل سامانه‌های همدیدی و دینامیک مقیاس‌های سینوپتیک و مزومقیاس؛ آشکارسازی و پیش‌بینی پدیده‌های حدی جوی و تحلیل مکانیسم‌های تشکیل‌دهنده آن‌ها