Докторската програма „Метеорология“ дава възможност на студенти с интереси към физиката на атмосферата и процесите в климатичната система да задълбочат знанията си и да продължат да изследват какво се случва във въздушната обвивка на Земята и какви взаимодействия има с подложната повърхност в различни времеви и пространствени мащаби. Обучението е подходящо за подготовка на специалисти, работещи в областта на синоптичната, динамичната и експерименталната метеорология, глобален и регионален климат. В своята същност тя включва изследване на основните физични процеси в атмосферата и хидросферата, използването на тези знания при синоптичните и авиационни прогнози, при анализа и прогнозата на параметрите на околната среда и промяната на климата, при прогнозирането и анализа на рискови природни явления и др. Необходимо е кандидатите да имат образователно-квалификационна степен „магистър“ по специалности от професионално направление 4.1 „Физически науки”.

Докторантите, завършили специалност „Метеорология“ се подготвят да извършват научна, преподавателска и конкретна приложна дейност в областта на физика на атмосферата и океана, промяната на климата и опазване на околната среда, консултантска и мениджърска дейности. След придобиване на ОНС “Доктор”, специалистите по «Метеорология» могат да работят в изследователските и оперативните отдели на редица институти в България и чужбина, както и в специализирана държавна администрация и обществени медии. Всички завършили имат необходимата основа да се насочат и към преподавателска дейност в университети. Много наши възпитаници вече имат добра реализация и в чужбина.

В последните няколко години изследванията на докторантите в Катедра „Метеорология и геофизика“ включват: диагноза и прогноза на мъгли, изследване на компоненти от хидрологичния цикъл, авиометеорологични и климатични прогнози, анализ на промените на регионалния климат на Балканския полуостров и Черноморския район, изследване на фьоновите явления в Софийското поле, моделиране на градски климат и разпространяване на замърсяване, аерозоли и облакообразуване.