Trabajó en la investigación de un modelo termodinámico del clima, mediante el cual se puede calcular la temperatura estacional anual.
Desde 1985 fue presidente honorario de la Unión Geofísica Mexicana.
[3] Destacan entre sus investigaciones el modelo termodinámico del clima que se conoce como Modelo de Adem — el cual fue publicado en 1962 por la revista Tellus — así como sus investigaciones para la predicción mensual y estacional de la temperatura de los océanos.
Ha realizado estudios sobre el efecto climático debido al aumento de CO2 considerando la variación en la constante solar.
[4] Julián Adem escribió artículos de investigación y divulgación para diversas revistas y asociaciones como la NOAA, el Bulletin of the American Meteorological Society, el Journal of Geophysical Research, Geos, para las memorias de la Unión Geofísica Mexicana, Atmósfera, Geofísica Internacional, para el Journal of Marine Systems, el Journal of Geomagnetism and Geoelectricity y otras publicaciones.