Докторската програма „Физика на океана, атмосферата и околоземното пространство“ дава възможност на студенти с интереси към физиката на океана и атмосферата и процесите в климатичната система да задълбочат знанията си и да продължат да изследват какво се случва във водната и въздушната обвивка на Земята, включително и високата атмосфера и околоземното пространство, в различни времеви и пространствени мащаби. Обучението е подходящо за подготовка на специалисти, работещи в областта на физиката на океана, атмосферата и околоземното пространство. В Катедра „Метеорология и геофизика“ има дългогодишен опит в численото моделиране на циркулацията на Черно море и взаимодействието атмосфера-океан. Необходимо е кандидатите да имат образователно-квалификационна степен „магистър“ по специалности от професионално направление 4.1 „Физически науки”.

Докторантите, завършили специалност „Физика на океана, атмосферата и околоземното пространство“ се подготвят да извършват научна, преподавателска и конкретна приложна дейност в областта на океанографията, идентифициране на промяната на климата и опазване на морската екосистема, консултантска и мениджърска дейности. След придобиване на ОНС “Доктор”, специалистите по «Физика на океана, атмосферата и околоземното пространство» 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 по тази специалност в Катедра „Метеорология и геофизика“ включват: разработване на числени модели на циркулацията на Черно море и обмена със Средиземно море, анализ на водните маси и климатичните промени в тях, изследване на компоненти от хидрологичния цикъл, използване на спътникови данни за откриване на аномалии в Черно море, изследване на цунамигенните области в Средиземно и Черно море.