هنالك اتجاهات متعددة ظهرت في نهاية القرن الفائت وبداية هذا القرن في مجال المناخ التطبيقي منها محاولة معرفة تأثير التغير المناخي العالمي في الموارد المائية والزراعية والبيئة بشكل عام من خلال وضعالهياكل المناخية (النماذج والموديلات) التي تمثل توقعات التغيير من ثم تقاس التأثيرات استنادا الى توقعات التغيير ولعدم استطاعتنا توقع التغيير في الوقت الحاضر بشكل دقيق فان الدراسات في هذا المجال اخذت اتجاهين الاول يتمثل بافتراض تغيير ثابت في عنصر مناخي او مجموعة عناصر مناخية ثم يقاس تأثير هذا التغيير في نشاطات الانسان المختلفة والثاني هو محاولة بناء هيكل مناخي (موديل) باستخدام المعلومات المتوافرة عن علاقة العناصر المناخية بعضها ببعض., فمثلا اذا افترض ان الحرارة سوف ترتفع بمعدل درجة مئوية واحدة خلال العقد القادم فما هو تأثير هذا الارتفاع في الامطار وتوزيع الضغط وحركة الرياح....الخ. 

وبهذه الطريقة يمكن بناء هيكل مناخي متوقع باستخدام البرامج الالكترونية. ويتم التعامل مع انشطة الانسان وتوقع التغيير الذي سيحصل فيها استنادا الى هذا الهيكل وقد ساعد على تطور هذين الاتجاهين فضلا عن الحاسوب والقوانين الاحصائية والمعلومات ذات العلاقة من العلوم الاخرى والمعلومات المتوافرة من الاقمار الصناعية. وبفضل هذا الامر اصبح موضوع التغير المناخي من الامور المسلّم بها، وقد ظهرت مجلات علمية متخصصة تعالج هذا الموضوع واشهرها مجلة التغير المناخي Climatic change التي تصدر من نيويورك. كما ان اتجاه الدراسات المناخية عامة والتطبيقية خاصة نحو ما عرف بظاهرة الاحتباس الحراري كان من الاتجاهات الحديثة التي شغلت بال المناخيين على وجه الخصوص وبقية الاختصاصات الاخرى على وجه العموم , تلاها اهتمامهم بعلاقة التلوث البيئي بتغير المناخ, واثر النشاطات البشرية على المناخ والغلاف الجوي, اذ ان الاتجاهات الحديثة بدأت تدرس العلاقة بين الظواهر المناخية والانسان, وليس التأثير من جانب واحد على الاخر.

ومن الدراسات في مجال المناخ التطبيقي الحديثة, دراسة اغلفة الكواكب والاقمار ضمن المجموعة الشمسية واحتمالية وجود اغلفة جوية في كواكب اخرى تلائم حاجة الانسان, العيش فيها.