Научные направления, включенные в программу симпозиума:

1. Спутниковое зондирование атмосферы и поверхности.
Спутниковое пассивное и активное зондирование параметров атмосферы и подстилающей поверхности (температура и влажность атмосферы, МГС, аэрозоли, облака, излучательная способность и температура подстилающей поверхности, характеристики поля ветра в свободной атмосфере и вблизи водной поверхности и др.), физико-математические основы, методы и алгоритмы интерпретации, радиационное моделирование, быстрые модели радиационных расчетов, анализ погрешностей, информационные продукты спутникового зондирования и их валидация, усвоение спутниковых данных в численных прогностических моделях, текущие и планируемые эксперименты по спутниковому зондированию параметров атмосферы и подстилающей поверхности.

2. Дистанционное зондирование атмосферы и подстилающей поверхности в различных областях спектра.
Наземное, самолетное и аэростатное зондирование, пассивные и активные методы, физико-математические основы, методы и алгоритмы интерпретации измерений, численный анализ информативности и точности дистанционных измерений, результаты и перспективы в различных областях спектра, синергетические методы зондирования.

3. Теория переноса излучения.
Атмосферная молекулярная спектроскопия (экспериментальные и теоретические исследования спектров атмосферных газов, валидация баз данных, молекулярное поглощение и излучение в атмосфере), перенос солнечного и собственного излучения атмосферы, перенос поляризованного излучения, неравновесное излучение, перенос излучения в трехмерных средах и т.д.

4. Взаимодействие радиации с облаками и аэрозолем.
Характеристики взаимодействия радиации с аэрозолем и облачностью: методы расчета и эксперимент, натурные и лабораторные исследования. Микрофизические и оптические свойства аэрозоля и облаков разного фазового состава: зависимость оптических свойств облаков от параметров микрофизической структуры и температуры облака, методы учета влияния формы облачных частиц на оптические характеристики облака. Оптическая диагностика свойств аэрозоля и облачности. Спутниковая информация о микрофизических свойствах облаков и её использование. Радиационный форсинг аэрозоля.

5. Радиационная климатология и радиационные алгоритмы в гидродинамических моделях прогноза погоды и климата.
Радиационный режим подстилающей поверхности и атмосферы, радиационный баланс Земли как планеты - измерения и моделирование. Радиационные алгоритмы и их валидация. Пространственные и временные изменения солнечной радиации в разных спектральных диапазонах по данным наземных и спутниковых измерений.

6. Натурные исследования радиационных характеристик атмосферы и поверхности. 
Аппаратура для исследований радиационных характеристик атмосферы и дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности, результаты комплексных программ исследований атмосферы.

7. Динамические процессы и взаимодействия в средней и верхней атмосфере Земли и других планет.

Наблюдения, анализ данных и численное моделирование динамических процессов в  средней и верхней атмосфере Земли, включая ионосферу. Определение характерных особенностей циркуляции, глобальных волн (приливы, планетарные волны), волн от локальных источников (внутренние гравитационные волны и инфразвук) и турбулентности по данным наземных и спутниковых наблюдений и современных реанализов. Моделирование генерации, распространения и разрушения атмосферных волн, их нелинейных взаимодействий со средним потоком и по типу волна-волна. Зависимость атмосферных волновых возмущений от динамических процессов в гидросфере, в твердой Земле, а также от внешних воздействий (вариаций солнечной активности, магнитных бурь, высыпания энергичных частиц и т.д.). Динамическое взаимодействие слоев атмосферы, включая стратосферно-тропосферное проявление в аномалиях погодных условий. Исследование особенностей указанных выше процессов для других планет.

8. Структура и состав средней и верхней атмосферы Земли и других планет.
Наблюдения вертикальных распределений температуры, давления, плотности и их различных вариаций в стратосфере, мезосфере и термосфере. Анализ и модели энергетического бюджета и его составляющих указанных слоёв атмосферы. Наблюдения нейтрального газового и аэрозольного состава и их различных вариаций в стратосфере, мезосфере и термосфере. Моделирование газового и аэрозольного состава указанных слоёв атмосферы. Связь структуры и состава этих слоёв с динамическими процессами в атмосфере, гидросфере, твердой Земле и процессами в космосе (на Солнце и т.д.).

9. Фотохимия и кинетика возбужденных состояний атомов и молекул и неравновесное излучение в атмосфере Земли и других планет.
Наблюдение и моделирование неравновесного излучения в средней и верхней атмосфере в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах. Использование наблюдений неравновесного излучения для исследования структуры, состава и разнообразных динамических процессов в атмосфере. Фотохимия и кинетика возбужденных состояний нейтральных атомов и молекул. Использование метода анализа чувствительности фотохимических моделей к вариациям температуры и других параметров моделей для  получения аналитических решений прямых и обратных фотохимических задач. Взаимное согласование дневных и ночных механизмов образования излучения в мезосфере и нижней термосфере (МНТ) в зависимости от высоты с целью получения моделей свечений, которые можно использовать для любого времени суток.

10. Радиация и динамика атмосферы в полярных районах.
Особенности пространственно - временной изменчивости характеристик радиационного баланса полярных районов. Результаты измерений и моделирования изменений потоков длинноволновой и коротковолновой радиации, обусловленных естественными и антропогенными факторами. Долговременные тренды газового и аэрозольного состава полярной атмосферы. Формирование и развитие полярных стратосферных облаков, гетерогенные процессы на их поверхности. Основные причины формирования аномалий содержания озона и УФ освещенности поверхности и возможности прогноза озоновых мини-дыр и УФ освещенности. Факторы, определяющие устойчивость циркумполярного вихря. Особенности термического режима полярной атмосферы. Основные физические процессы, определяющие изменчивость состава и структуры полярной стратосферы в Северном и Южном полушариях.