Предшественницей кафедры можно считать кафедру климатологии, выделившуюся из кафедры физической географии в 1949 г. и существовавшую до 1955 г. Заведовала этой кафедрой доцент, кандидат географических наук Е.В. Ишерская. Фактически кафедра метеорологии и климатологии в современном понимании основана в 1962 г. с приходом в Саратовский университет профессора, доктора географических наук Виктора Львовича Архангельского. Им была проведена огромная работа по организации учебного процесса по новой специальности (квалификация выпускников "инженер - метеоролог"), разработке спецкурсов, постановке курсовых и дипломных работ, учебных и производственных практик, выполнению научно-исследовательских работ на современном уровне. В.Л.Архангельский организовал периодический выпуск межвузовского сборника "Вопросы климата и погоды Нижнего Поволжья". С 1965 г. вышло в свет 19 выпусков этого издания. Под его руководством и при его содействии защитили кандидатские диссертации ныне профессора Е.А. Полянская, С.И. Пряхина, доценты Л.М.Фетисова, Г.А.Пужлякова. Под руководством В.Л. Архангельского выполнялись исследования по важнейшей тематике. Всесторонне изучались циркуляционные и климатические условия Нижнего Поволжья, позволившие выделить его в самостоятельный регион по циркуляционным признакам. Выявлены наиболее характерные процессы, вносящие вклад в формирование климата региона, проведена их типизация, оценены статистические характеристики: исследованы распределения осадков, температуры, влажности воздуха и явлений погоды при различных типах синоптических процессов. Ряд опубликованных работ относился к фундаментальным вопросам циркуляции атмосферы в планетарном масштабе (доцент Ц.А.Кантер), климатическим и микроклиматическими исследованиям ряда территорий региона (доценты Э.Ф.Скоробогатова, Г.П.Бобров, Л.М.Фетисова). С 1984 г. кафедрой заведует д.т.н. профессор, академик МАНВШ Юрий Андреевич Скляров, который имеет деловые связи с Международным радиационным центром в Давосе (Швейцария), с рядом европейских и американских специалистов. Он избран в состав международной рабочей группы проекта SCARAB и регулярно выезжал с докладами и публикациями на ее сессии. По его приглашению в 1999 году на кафедре читал лекции, проводил семинары и консультации Д. Кроммелинк, один из ведущих ученых Бельгийского королевского метеорологического института. В свою очередь доцент А.И.Котума прошел стажировку в 2001 году в этом институте. Ведущие преподаватели кафедры являются членами учебно-методических объединений и их секций, членами Головных Советов МО РФ (проф. Ю.А.Скляров, проф. Е.А.Полянская, доценты С.Н.Лапина, А.Б.Рыхлов). Налажены тесные связи со многими ведущими университетами и отраслевыми организациями, особенно следует отметить практически постоянную работу с Росгидрометом, с Саратовским ЦГМ, научно-исследовательским институтом Юго-Востока, АМСГ г. Саратова и др. Коллектив кафедры активизирует научную деятельность практически во всех формах: подготовки кандидатов и докторов наук, резкий рост публикаций в центральных и зарубежных изданиях. Издано несколько сот статей, более 10 монографий, а монография А.А.Кмито, Ю.А.Склярова «Пиргелиометрия» издана за рубежом на английском языке. Выполняются и научно-технические разработки на мировом уровне: получено 14 авторских свидетельств и патентов на изобретения и новые модели. Увеличивается число публикаций со студентами. Большое внимание уделяется подготовке и напечатанию учебных пособий. Большую роль в современной жизни кафедры играет тесная связь с лабораторией астрономии и геофизических исследований НИИ механики и физики СГУ, на базе которой организовано автоматизированное место синоптика, проводятся лабораторные занятия, выполняются курсовые и дипломные работы. Кафедра оснащена современной вычислительной техникой. В настоящее время на дневном отделении обучение идет по специальности «метеорология», квалификация выпускников «инженер-метеоролог», набор – 18 человек на бюджетную форму обучения. Открыто заочное обучение по специальности «метеорология», прием на бюджетную форму по заочному отделению – 15 человек. Уже идут занятия на четырех курсах.
