Studi e ricerche in meteorologia, climatologia e settori affini sono stati condotti e si conducono tuttora attraverso contributi a progetti di ricerca multidisciplinari, rapporti interni, rapporti finali di contratti di ricerca a carattere applicativo, pubblicazioni su riviste scientifiche specializzate, relazioni a congressi, tesi di laurea e di dottorato di ricerca in fisica, in scienze ambientali e in ingegneria.

Negli ultimi anni gli studi presso l’OMD si sono rivolti soprattutto all’ambiente delle città, anche con la messa a punto di modelli di interpretazione e previsione di particolari campi meteorologici alla scala urbana o più in generale alla scala locale (campo termico e isola di calore; campo anemologico in funzione della geometria del tessuto urbano; distribuzione areale delle precipitazioni in relazione ai tipi circolatori).

Un settore di costante attività scientifica e di ricerca applicata è quello che si è consolidato nella collaborazione con il Dipartimento BEST del Politecnico di Milano, a seguito della realizzazione di una stazione di monitoraggio meteorologica, collocata presso il Politecnico stesso, specializzata nella rilevazione di parametri legati alla radiazione solare e alle condizioni di illuminamento (progetto “Datalight”). I dati rilevati dalla stazione sono destinati principalmente alla sperimentazione nell’ambito della progettazione edilizia e urbanistica.

Un progetto di studio di particolare interesse e originalità è stato il Programma INTERREG III A Italia Svizzera – Sviluppo Integrato del Turismo – “Un itinerario lungo 350 milioni di anni – I geositi dell’Insubria: nuova opportunità per il turismo”. Tale programma, coordinato dalla Comunità Montana della Valsassina, ha avuto per oggetto i territori della Comunità stessa, della Valle d’Intelvi e di una porzione del Canton Ticino. Oggetto del programma è stato tra gli altri lo studio dell’ambiente ipogeo delle grotte ghiacciaie del Gruppo delle Grigne.
L’OMD in particolare ha curato la validazione e l’analisi dei dati meteorologici e micrometeorologici ipogei rilevati da alcune stazioni di monitoraggio appositamente allestite; inoltre ha messo a punto un bollettino di previsioni meteorologiche, diffuso giornalmente via e-mail, destinato agli operatori turistici della zona assistita.

Nel 2007 l’OMD ha collaborato con Legambiente, fornendo elaborazioni climatico-statistiche di dati meteorologici di 9 importanti città italiane, utilizzate nel rapporto “Caldo in città: il clima è già cambiato”, presentato da Legambiente al Convegno sul Clima svoltosi a Roma il 12-14 settembre 2007. Nell’ambito della collaborazione l’OMD ha partecipato al successivo convegno di dicembre, con una comunicazione del prof. Borghi intitolata “Segnali di cambio termico nelle città italiane”.
La collaborazione con Legambiente continua con l'aggiornamento al 2012 del precedente studio sul clima delle città italiane ai fini della Conferenza ”Il Clima cambia le città: adattamento climatico in ambito urbano” del 23-24 maggio 2013 a Venezia.

Si segnala anche una importante collaborazione con l’Enea per la raccolta ed analisi di dati meteorologici dell’area milanese, sia in superficie che in quota (in questo secondo caso elaborando dati provenienti dalla stazione di radiosondaggi dell’aeroporto di Linate, disponibili in rete). Tal dati sono stati utilizzati per elaborazioni statistiche e come input di un modello neurale utilizzato dall’Enea nel progetto ATMOSFERA.

Altri significativi interventi da ricordare sono la partecipazione a progetti finalizzati del CNR, e le collaborazioni con il CCR-Euratom di Ispra, con la NATO-CCMS (Committee on the Challenges to Modern Society), con l’Enea, la Snamprogetti, l’Enel, con le Regioni Veneto, Piemonte, Friuli-Venezia Giulia e con l’Ersal (Ente Regionale di Sviluppo Agricolo per la Lombardia).

In particolare si sono sviluppati studi specifici di climatologia dinamica mettendo a punto un metodo di classificazione dei “tipi circolatori” nella bassa troposfera per la regione euro-mediterranea.

Studio e ricerca hanno avuto un loro naturale sbocco in attività didattiche di vario tipo, nella pubblicazione di articoli scientifici, nell’organizzazione di convegni e nella partecipazione a convegni con comunicazioni.