يقدم برنامج علوم الغلاف الجوي والمحيطات (AOS) دراسات عليا تحت رعاية قسم علوم الأرض. يركز برنامج الدراسات العليا بجامعة برينستون AOS على الدراسات النظرية ودراسات النماذج العددية لنظام المناخ العالمي.
من خلال أنشطته في مجال علم المحيطات الفيزيائي والكيميائي، وعلم المناخ القديم، وعلوم الغلاف الجوي، يقدم قسم علوم الأرض برنامجًا شاملاً من الدورات والندوات. يستفيد برنامج AOS من الوصول إلى القدرات البحثية لمختبر ديناميكيات الموائع الجيوفيزيائية (GFDL) التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي. ينشط العديد من علماء GFDL في برنامج AOS كمحاضرين، ويمكن للطلاب في البرنامج الوصول إلى موارد الكمبيوتر العملاق الرئيسية داخل GDFL لإجراء أبحاثهم. يتعاون قسم علوم الأرض مع GDFL.
يوفر برنامج الدراسات العليا المرن للطلاب فرصًا للبحث والدورات في مجموعة واسعة من التخصصات، بما في ذلك ديناميات الموائع الجيوفيزيائية، وفيزياء الغلاف الجوي، وكيمياء الغلاف الجوي، والكيمياء الجيولوجية الحيوية للأرض والمحيطات، ونمذجة الغلاف الجوي، ونمذجة المحيطات، وديناميكيات المناخ، والعالمية تغير المناخ، والمناخ القديم. يمكن للطلاب استكشاف السياسات المتعلقة بالمناخ وتلوث الهواء من خلال برنامج العلوم والتكنولوجيا والسياسة البيئية (STEP) في كلية برينستون للشؤون العامة والدولية ومعهد برينستون هاي ميدوز البيئي.


