Bjerknes bisto Roald Amundsen som meteorolog da denne krysset Arktis første gang i luftskipet Norge i 1926, men var ikke ombord i luftskipet. I 1931 ble Bjerknes utnevnt til professor ved Bergens Museum (nå del av Universitetet i Bergen). I 1933 oppdaget han den atmosfæriske bølgen i forbindelse med sykloner. I 1937 forklarte han hvordan trykktendensen ved jordoverflaten kunne benyttes til å forutsi utviklingen av lavtrykk.