O Gemma realiza estudos de modelagem analítica e computacional em Mecânica dos Fluidos Ambiental de escoamentos na atmosfera, em corpos d'água continentais, em baías e estuários, e na plataforma continental, juntamente com estudos experimentais envolvendo medições de micrometeorologia e turbulência atmosférica, qualidade do ar e da água, mecânica das ondas e hidráulica ambiental. Também são realizadas pesquisas em hidrologia ambiental, e em climatologia e previsão meteorológica e climática.
