1．大气环境研究
以大气污染来源和受体为对象，以大气观测、数据分析和地理信息系统为手段，结合地面大气监测和卫星遥感数据等，研究环境介质间的物质和能量交换，反演大气污染源清单，并评估不同污染源对人群的急性和长期的健康效应。该学科的应用对环境保护和国家可持续发展有重要意义。
2．大气环境数值模拟
利用气象模式和空气质量模式，研究大气运动和大气污染物的时空演变规律。结合外场观测和实验室分析等结果，可科学地再现和预测真实的大气环境过程。在城市、区域和跨国家等不同尺度的大气污染预报、污染源反演、环境介质间物质能量循环、风能和风工程等领域中应用广泛。