исследование малых примесей в атмосфере, развитие методов их наблюдений с земли, самолетов и космических аппаратов;
организация и проведение измерений состава атмосферы и солнечной радиации, статистический анализ данных;
численное моделирование фотохимических и динамических процессов в атмосфере;
исследование последствий изменений состава атмосферы.
Основные научные результаты:
разработаны алгоритмы определения содержания озона и других примесей в атмосфере по наблюдениям с космических аппаратов и наземных станций, определены механизмы воздействия различных динамических и фотохимических процессов на содержание малых примесей в атмосфере, проведены измерения состава атмосферы в различных районах земного шара и определены особенностей их пространственной и временной изменчивости.
Автор (и соавтор) 160 публикаций в российских и зарубежных изданиях.
Научно-организационная деятельность
организатор и научный руководитель системы наблюдений тропосферного озона и двуокиси азота, которая входит в мировые сети глобального мониторинга атмосферы GAW и NDSC;
научный руководитель Кисловодской высокогорной научной станции ИФА РАН;
участник российско-американских космических проектов: METEOR-3/TOMS; METEOR-3/SAGE-3;
руководитель многих национальных и международных проектов, в частности: «Мелодия», «Лазурь», ECCA, TRIDES, TROICA;
научный руководитель работ по созданию передвижной железнодорожной лаборатории.
член Международной комиссии по атмосферному озону;
председатель секции по атмосферному озону в Национальном геофизическом комитете;
председатель общероссийского семинара по атмосферному озону
председатель и сопредседатель ежегодной школы молодых ученых по малым атмосферным примесям.