1961 erhielt Friedrich Defant einen Ruf an die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel für ein neu gegründetes Ordinariat. Hier war er bis zu seiner Entpflichtung im Jahre 1980 ordentlicher Universitätsprofessor für Meteorologie und zugleich Direktor der Abteilung maritime Meteorologie am Institut für Meereskunde Kiel (IfM) , mit dem heutigen Nachfolgeinstitut GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. In dieser Zeit widmete er sich insbesondere der Untersuchung der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre mit dem Schwerpunkt „Energetik der Atmosphäre“. Hier ist zunächst die bedeutende Untersuchung der Energetik der Hamburger Sturmflut im Jahre 1962 zu nennen. Durch das Studium der Wechselwirkungen der einzelnen Skalen untereinander gelang ihm – in Zusammenarbeit mit mehreren Doktoranden und Diplomanden – ein vertiefter Einblick in die Energietransfers der Atmosphäre. In einer weiteren, größeren Untersuchung erarbeitete er im Rahmen mehrerer Examensarbeiten die klimatischen Verhältnisse der Flüsse von potentieller sowie kinetischer Energie für das Gebiet der Ostsee. Diese Untersuchung wurde von den Ozeanographen des damaligen IfM angeregt, da sie für ihre Studien Informationen über die Energieflüsse an der Grenzfläche Ozean-Atmosphäre benötigten. Die in diesen Untersuchungen gewonnenen Ergebnisse wurden in der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Arbeitsgruppe DEFAAZ (Diagnose empirischer Felder der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation) von Friedrich Defant und seinen wissenschaftlichen Mitarbeitern sowie Doktoranden/Diplomanden mit Kollegen anderer meteorologischer Institute erfolgreich vertieft.