（1）气候动力与模拟；
（2）行星大气与气候；
（3）古气候及其演变.
使用简化的气候模型和复杂的气候系统模式，试图解决长期困扰科学家的一些经典气候问题和大气与海洋学科中不断涌现的一些新气候问题，如：决定一颗行星的气候因素有哪些；哪类太阳系外行星适宜生命生存和演化；太阳系外行星上的云、大气环流、海洋环流、海冰运动和地球有何不同；新元古代冰雪地球事件；暗弱太阳问题；第四纪气候演变；决定气候敏感性大小及其空间分布的因素；不同气候态下的大气相对湿度等。
本研究组拟每年招收1名博士，欢迎具有物理、数学、天文、计算机、大气、海洋等专业背景的学生报考。候选人原则上从北京大学物理学院优秀大学生暑期夏令营营员中产生（一般是春夏季，详见北大物院主页）。同时，欢迎即将毕业的博士生进入本组进行博士后深造，待遇面议。有意者请联系 junyang at pku dot edu dot cn，非诚勿扰。
（1）云、辐射、大尺度环流和行星气候；
（2）海洋环流及其对行星气候的影响。
（1）极地地表增温放大现象及其机制；
（2）近80万年以来太阳辐射分布演变；
（3）近80万年以来全球季风系统演变；
（4）太阳系以外的行星的大气与气候；
（5）岩浆海洋的大尺度环流及其热量输送；
（6）热类地行星的大气环流及其热量输送。
（1）海洋动力对系外行星气候的影响；
（2）系外行星的风生环流和温盐环流；
（3）海冰动力及其对行星气候的影响；
（4）极地地表增温放大效应及其机制；
（5）新元古代时期冰雪地球气候及演化；
（6）太阳系外行星上的云及其气候效应；
（7）不同气候条件下的相对湿度及机制；
（8）水汽逃逸与行星大气与宜居性演化；
（9）不断涌现的新科学和遇到的新问题。