Karsten Arnbjerg‐Nielsen har de seneste 10 år fokuseret sin arbejdsindsats på at forstå klimaændringer og deres påvirkninger af byers vandinfrastruktur. Formålet er at identificere bæredygtige tiltag, der gør byer mere robuste overfor ekstremer, er både økonomisk og resourcesmæssigt effektive og samtidigt gør byer mere attraktive for borgerne.

Arbejdet har bl.a. bestået i at kvantificere menneskeskabte klimaændringers inflydelse på ekstremregn for forskellige scenarier, at udvikle risikobaserede dimensioneringskriterier for afløbssystemer under hensyntagen til klimaændringer og byudvikling samt at kvantificere betydningen af rekreative værdier i forhold til opgradering af den tekniske infrastruktur.