ברנר הוא חוקר פעיל ובולט בתחומי המטאורולוגיה והאוקיינוגרפיה. במחקריו ניתן מקום נכבד לתיאור התהליכים בכלים ושיטות פיזיקליים ודגש מרכזי להצגה של תופעות באמצעות מודלים מתמטיים וסטטיסטיים. מחקריו עוסקים בהדמיה ספרתית של האוקיינוס והאטמוספירה, ניתוח של משטרי הזרימה והאקולוגיה של הים התיכון, מפרץ אילת, הכנרת וים המלח. חיזוי אוקיינוגרפי מבצעי ובחיזוי אקלימי לטווח קצר וארוך. כמו כן, מחקריו עוסקים בהיבטים הקשורים לשינויי אקלים גלובליים ולתופעת אקלימיות ואוקיינוגרפיות בקנה מידה כלל עולמי.
בשנת 1995 פרסם מאמר משותף עם חוקרים נוספים, בכתב העת היוקרתי Nature, כותרת המאמר: "Vertical mixing and coral death in the Red Sea following the eruption of Mt. Pinatubo".[1] המאמר דן בהשפעות ארוכות הקצה של התפרצות הר הגעש פינטובו שבפיליפינים שהתרחשה בשנת 1991, על תמותת חלקים גדולים מרקמת שונית האלמוגים במערכת הימית במפרץ אילת, בשנה העוקבת להתפרצות. החוקרים הראו שתמותת האלמוגים נבעה כתוצאה מפריחה חסרת תקדים של אצות במפרץ אודות לעליית נוטריוניים ממי העומק, כתוצאה משינויים קיצוניים בגובה עמודת הערבול של מי המפרץ (מעל 850 מטרים). תהליך ערבול קיצוני זה נבע כתוצאה משינויים חריגים בגרדיאנט של שטפי החום בין מי המפרץ לאטמוספירה, אשר נבע מההתקררות העולמית בטמפרטורות, כתוצאה משכבת האפר הגעשי האדירה שעלתה לסטרטוספרה בהתפרצות הפינטובו ושינתה את המאזן הקרנתי בכדור הארץ.
הוראה
ברנר מלמד קורסים רבים במחלקה לגאוגרפיה-וסביבה באוניברסיטת בר-אילן, הקורסים מבוססים על הרצאות פרונטליות. חלק גדול מהקורסים כוללים יציאה למספר ימי שדה. בין הקורסים:
מבוא לקלימטולוגיה, מבוא לאוקיינוגרפיה, פגעי מזג האוויר, מטאורולוגיה מלוויינים, הימים בלב המדבר, שינויים גלובליים, סוגיות נבחרות בקלימטולוגיה, שינויי אקלים גלובליים, ושיטות בניתוח נתונים.