Odtąd całą swoją pracę poświęcił zjawisku zorzy polarnej i wszystkich jej aspektom. Prowadził badania i publikował artykuły na temat zórz polarnych, opracował ich teorię i wprowadzi klasyfikację form i rodzajów zórz polarnych. Zimą 1910 i 1913 zorganizował wyprawę do Bossekop na północy kraju, by obserwować zorzę polarną; wówczas przeprowadzono pierwsze szczegółowe pomiary wysokości zorzy polarnej.
W 1915 podczas pobytu w USA badał w Mount Wilson Observatory możliwy związek między strukturą plamy słonecznej a faktem, że plamy słoneczne są wysoce magnetyczne. Dzięki swoim obserwacjom wykazał, że tzw. obłoki perłowe (rodzaj polarnych chmur stratosferycznych) znajdują się na wysokości między 23 a 26 km nad ziemią, a obłoki srebrzyste ok. 80 km nad ziemią.
Był honorowym doktorem Uniwersytetu Oksfordzkiego (1947), Uniwersytetu w Kopenhadze (1951) i paryskiej Sorbony (1953). W 1927 został przewodniczącym Międzynarodowego Komitetu ds. Zórz Polarnych, a w Roku Polarnym (1932-1933) był przewodniczącym dwóch międzynarodowych komisji organizujących obserwacje zorzy polarnej.