Fra 1985 til 1990 var Stordal tilbake som forsker ved Institutt for geofysikk, UiO. Fra 1990 til 2003 var Stordal Seniorforsker ved Norsk Institutt for Luftforskning (NILU). Det meste av denne perioden (1993-2003) hadde Stordal også bistilling som Professor II ved Institutt for geofysikk, UiO. I 2003 startet Stordal opp som Professor i meteorologi ved det nyopprettede Institutt for geofag, UiO. Institutt for geofag ble opprettet i 2003, ved en sammenslåing av tre tidligere institutter; Institutt for geofysikk, Geografisk institutt (kun naturgeografi) og Institutt for geologi. Stordal pensjonerte seg i juni 2020, men fortsetter arbeidet som Professor emeritus.