Tienes varias alternativas, pero te recomiendo JavaFX por proveerte una API más extensa, rica y poderosa.

• Usar la API de JavaFX para animaciones (Animation).
• Crear la animación mediante WebGL y Three.js
• Crear la animación con CSS3.
• Crear las animaciones cada una distinta de acuerdo al factor climático como vídeo (hay editores donde no tendrías que codificar casi nada).

Personalmente te recomiendo la segunda. La segunda y tercera opción se tendrían que mostrar en un WebView que es un control de JavaFX, que soporta HTML5 y no tendrías problemas en poderla visualizar.

Si haces la animación en WebGL tendrías que predefinir el comportamiento que tendrá cada factor climático: sequía, lluvia, helada, etc. Es conveniente separarlos por módulos y tener el core o núcleo de la animación separada, ésta será la animación "normal". Al ser HTML/JS puedes crear tu barra de opciones y colocarla arriba cosa que la animación queda debajo de la barra de opciones (sequía, helada, lluvia, etc), que podrían ser checkboxes. Al hacer click en cada opción se añade el módulo especificado al comportamiento normal cambiando así la animación.

Suena un poco complicado, pero con creatividad y estudio no creo que demores mucho en realizarlo.

Saludos.