Варианты с существенной редактурой не рассматриваю, если они не запрошены и без них можно обойтись.
По тексту.
Можно ли оставить столько скобок в тексте?
Количество скобок в научном тексте ничем де-юре не ограничено. Смотреть надо только с позиций удобочитаемости. Здесь она, на мой взгляд, не потеряна.
И правильно ли выбран падеж в скобках?
Вот это вопрос не такой простой, как может показаться. Обычный в таких случаях прием - подача "раскрывающих" названий и терминов в скобках в именительном падеже. Но и падеж согласования по основному слову не исключен, особенно если без такого согласования нельзя точно указать, какое слово вне скобок раскрывается.
Плохо, однако, смотрится предложения, в которых эти два приема используются одновременно. В вашем случае надо или все привести к именительному падежу, или к родительному. Второй вариант предпочтительнее, поскольку, например, в третьем случае мгновенно восстанавливается подчинение: "наблюдение и предупреждение смерчей, грозовой облачности", в то время как у Sibylla не сразу и поймешь о чем речь, что это за "море" такое, которое одновременно еще и "смерчи и облачность".
Так что я за родительный падеж во всех трех парах скобок.