Nordeng tok hovedfag i geofysikk ved Universitetet i Oslo i 1979 og doktorgrad i geofysikk samme sted i 1981. Etter avlagt doktorgrad ble han forsker ved Meteorologisk institutt, der han ble forskningssjef i 1990. Som leder for forskningsavdelingen og senere forskningsdivisjonen ble han en del av toppledelsen ved instituttet. Etter at han gikk som forskningsdirektør i 2004 har han vært seniorforsker ved instituttet. I 1989 ble han beskikket i statsråd til professor II i meteorologi ved Norges landbrukshøgskole. Han har også hatt stillingen som professor II ved Institutt for geofysikk/Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo.