הסירקולציה של הטרופוספרה: כיצד יחסי הגומלין בין תא הדלי הטרופי, זרמי הסילון והגלים בקווי הרוחב הממוזגים מעצבים את הסירקולציה הגלובלית. כיצד משטרי הזרימה השונים משפיעים על הגלים העיקריים במערכת, על ההשתנות בזמן של הזרימה, ועל אירועי קיצון.
הסירקולציה של הסטרטוספרה: האינטראקציה בין גלי רוסבי פלנטריים וזרם הסילון הקוטבי בסטרטוספרה, כיצד זה משפיע על השונות הפנימית של המערכת, והאינטראקציה של הזרימה עם שדות הקרינה והאוזון.
גלים ואי יציבות בזרימות גיאופיזיות: התהליכים הבסיסיים המעצבים זרימות גיאופיזיות, כגון אי יציבות של גזירת רוח, תהליך ההתאזנות הלא לינארי של גלים עם זרימת הבסיס, האינטראקציה של גלים וטורבולנציה, היווצרות והתחדדות של זרמי סילון.
