Este departamento tiene como objetivo generar conocimiento sobre el sistema climático, su variabilidad y los procesos que determinan el cambio climático, así como evaluar sus posibles impactos ambientales, económicos y sociales. Su investigación busca contribuir a la comprensión de los cambios del clima a diferentes escalas y generar información científica que apoye la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo, así como el diseño de estrategias de adaptación y mitigación frente al cambio climático, particularmente en México.
Sus principales líneas de investigación incluyen el estudio del sistema climático y la radiación solar, la variabilidad y el cambio climático, la modelación, simulación y predicción del clima, así como el análisis de sus efectos sobre la sociedad. Se desarrollan modelos para el pronóstico climático y el estudio del cambio climático presente y futuro, incluyendo diferentes escalas temporales y espaciales, y se investigan los impactos socioeconómicos, la exposición, vulnerabilidad y riesgo ante fenómenos climáticos y eventos extremos. Estos estudios integran herramientas de modelación climática, análisis de datos y aproximaciones multidisciplinarias para comprender las relaciones entre clima y sociedad y apoyar la toma de decisiones y la planeación de estrategias de adaptación.