Исследованы интегральные и спектральные потоки радиации и характеристики прозрачности атмосферы в Антарктике. Радиационный климат Антарктиды был очень устойчив в течение более 50 лет. Интегральная прозрачность атмосферы существенно уменьшалась лишь после сильных вулканических извержений, причем длительность периодов с повышенным уровнем замутнения атмосферы составляла 1,5–2 года. В межвулканические периоды прозрачность атмосферы и аэрозольное ослабление солнечной радиации были стабильными и находились в пределах естественной изменчивости. Измеряемые в Антарктиде значения спектрального аэрозольного ослабления солнечной радиации являются одними из самых низких на Земле и, по существу, характеризуют начальный уровень естественного глобального фона аэрозольного замутнения атмосферы.
В процессе исследований гелиогеофизических эффектов была проведена оценка влияния космических лучей (солнечного и галактического происхождения) и солнечного ветра на температурный режим и атмосферное давление в южной околополюсной области. Показано, что галактические лучи, направляемые солнечным ветром, влияют на температурный и ветровой режим в стратосфере и на озоновый слой. Разработана эмпирическая модель влияния межпланетного электрического поля на параметры атмосферы в Центральной Антарктиде, оценено влияние солнечной и магнитной активности на атмосферное электрическое поле.
В результате океанографических исследований антарктических вод с борта НЭС «Академик Федоров» получена уникальная информация о структуре вод в области Антарктического склонового фронта, который играет важнейшую роль в климатообразующих процессах в океане, в том числе в перемешивании водных масс различного происхождения, вентиляции глубинных слоев океана и формировании антарктических донных вод в результате опускания холодных шельфовых вод по склону. Получено экспериментальное подтверждение факта формирования в море Содружества антарктической донной воды. Температура обнаруженных донных вод составляет –0,3 до –1,6 °С, соленость 34,54–34,62 ‰.
Опускание плотных вод в глубинные слои может оказывать влияние на глобальный климат, так как переносимые при этом парниковые газы лишаются контакта с атмосферой на сотни лет. Работы в море Амундсена показали, что относительно теплая и соленая циркумполярная глубинная вода Южного океана, проникая на шельф Западной Антарктиды, способствует ускоренному таянию шельфовых ледников. Определено положение и некоторые характеристики фронтов и границ Антарктического циркумполярного течения (АЦТ) и примыкающих циркуляционных систем (субполярного круговорота Уэдделла и течения Агульяс). Получены оценки временной изменчивости положения основных фронтов и границ АЦТ, установлено, что более устойчиво положение Полярного фронта и Южного фронта АЦТ, менее устойчиво положение субтропического и субантарктического фронтов. Получены параметры изменчивости толщины припайного льда и длительности периода нарастания – стаивания припая за многолетний период в районах прибрежных российских станций.