Развитие спутниковых методов зондирования Земли из космоса послужило началом новой эры в исследованиях Мирового океана, позволив перейти от анализа точечных измерений океанологических параметров к изучению пространственно-временной изменчивости полей океанологических характеристик на региональных и глобальных масштабах. За последние десятилетия спутниковая информация стала чрезвычайно востребованной при решении различных задач, связанных с фундаментальными и прикладными исследованиями океанов и морей. Сегодня в мире в научно-исследовательских центрах успешно функционируют и развиваются лаборатории, в которых ведётся обработка и анализ разнообразных спутниковых данных, доступных для широкого круга пользователей. Вместе с тем, всё более остро встаёт проблема представительного усвоения огромного потока поступающей спутниковой информации. В рамках реализации магистерской программы «ФОБОС» преподаватели знакомят слушателей с современными архивами и базами данных разнообразной спутниковой информации, обучают студентов оригинальным методам её обработки, физико-статистического анализа и гидродинамической интерпретации.

В последние десятилетия в мире отмечается увеличение различных опасных и катастрофических гидрометеорологических явлений, в том числе и в океанах и морях. Например, в Балтийском море за прошедшие 30 лет количество наводнений возросло в 1.6 раз и в 5 раз сократилось количество больших балтийских затоков солёных североморских вод, которые благотворно влияют на экологическое состояние этого моря. В рамках реализации магистерской программы «ФОБОС» преподаватели знакомят студентов с разнообразными опасными и катастрофическими явлениями, протекающими в океанах и морях, такими как штормовые нагоны, ветровые «волны убийцы», ледовые реки, явление тягуна, волны цунами и др.; дают представление о методах физико-статистического и гидродинамического описания опасных явлений и возможностях их прогнозирования.

В настоящее время вопрос антропогенного загрязнения морских и океанических бассейнов является одним из наиболее обсуждаемых. Несмотря на достигнутые успехи в различных странах, до сих пор наиболее острыми являются проблемы критериев выделения загрязнений, сама номенклатура этих загрязнений, роль антропогенного и природного факторов в возникновении геохимических аномалий. Преподаватели программы «ФОБОС» будут знакомить студентов с методологической базой изучения процессов антропогенного загрязнения, существующими критериями выделения таких загрязнений, принципов формирования геохимических аномалий, в том числе связанных с периодическими природными факторами. Особое внимание будет уделено принципам построения мониторинга в различных странах для характеристики процессов природного загрязнения. Будут приведены конкретные примеры загрязнения морских вод и донных отложений различными компонентами: радионуклидами, органическими загрязнителями и пр. Кратко будут освещены также принципы составления геоэкологиченских карт, карт оценки состояния природной среды и других, используемых в государственной природоохранной тематике.
Несмотря на то, что механизм эвтрофирования морских вод сегодня понятен и изучен, остаются недостаточно исследованными вопросы, связанные с межгодовыми изменениями в пространстве зон цветения морских акваторий, сравнительным вкладом в их формирование естественных и антропогенных факторов, а также динамических и биотических процессов. Преподаватели программы «ФОБОС» знакомят студентов с существующими гипотезами, объясняющими сегодня эти проблемы, предлагают разнообразные их решения, в том числе, на основе совместного динамико-стохастического анализа гидрофизической и биотической спутниковой информации и математического моделирования круговорота вещества в морских экосистемах.

Донные осадки морей и океанов служат своего рода «вахтенным журналом» событий, происходящих в морских акваториях в течение геологической истории и на современном этапе развития. Состав донных отложений характеризует основные источники поступления осадочного материала, динамику среды осадконакопления, развитие экзогенных и эндогенных геологических процессов на поверхности дна и в осадочной толще. Они служат индикаторами техногенного загрязнения морской среды. При антропогенном воздействии химический и механический состав осадков указывает на источники и интенсивность воздействия. Преподаватели программы «ФОБОС» знакомят студентов с методами отбора и изучения донных осадков, с их индикаторными свойствами, а также способами обработки литодинамической и геохимической информации. В заключение курса будут даны основные понятия о так называемых «геологических опасностях».

Изменение климата, антропогенное и техногенное воздействие на морские акватории и интенсификация изъятия биоресурсов Мирового океана уже приводят к ограничению многих традиционных объектов промысла. При этом, Мировой океан будет продолжать оставаться основным источником биоресурсов, даже при многократном развитии пресноводной аквакультуры. В связи с этим, сохраняется необходимость дальнейшего развития и совершенствования представлений о потенциальных возможностях Мирового океана по продуцированию разнообразных биологических ресурсов. Преподаватели программы «ФОБОС» готовят квалифицированных специалистов в области охраны и рационального использования морских биоресурсов: знакомят студентов с механизмами взаимодействия морской среды и биологических объектов; с состоянием внешних факторов среды обитания промысловых объектов, а также с основами предсказания возможных тенденций изменчивости гидрометеорологических условий, позитивно или негативно влияющих на биологическую и промысловую продуктивность вод океанов и морей; с методами математического моделирования с целью диагноза и прогноза влияния океанологических условий на объекты рыбного промысла.