Наименования ученых степеней и ученых званий выступают в общем ряду как однородные приложения. А должность и степень – неоднородные приложения. Поэтому первая запятая не нужна, вторая нужна: мы беседовали с заведующим такой-то кафедрой доктором математических наук, профессором Михаилом Ивановым.

Литературная норма не изменилась.

Ряд определений перед словом оборудование характеризует предмет с разных сторон, а такие определения неоднородны, запятая между ними не ставится: Это и новейшее автоматическое термометрическое оборудование, и геофизические исследования.

Эта фраза содержит зевгму – так называется стилистический прием, при котором к одному и тому же многозначному слову относятся неоднородные понятия, что является отклонением от нормы. Если такая фраза составлена намеренно (как прием языковой игры, средство создание комического эффекта), она корректна.

Этот прием называется силлепсис или силлепс. Дадим определение из словаря-справочника «Культура русской речи» (М., 2007): риторический паралогический прием (в иной трактовке — стилистическая фигура), близкая зевгме, состоящая в объединении в перечислительном ряду логически, а иногда и грамматически неоднородных членов предложения как однородных. 

Запятая между согласованными определениями нависающее и грозное не ставится, поскольку они неоднородны — называют соответственно характер распространения звука и производимый им эффект, то есть характеризуют предмет с разных сторон.

Это неоднородные приложения, их не требуется разделять запятыми. Однако в предложении, в связном тексте одни приложения могут пояснять другие, и в этом случае будет уместно тире перед пояснительной конструкцией: Об этом рассказал организатор фестиваля — директор креативного бюро «Энгиро» Никита Гирин.

Недостает запятой перед и чем. Обратите внимание: в предложении есть стилистическая погрешность. Неудачно сочетание защищать себя и кожу. Слова, называющие целое и его часть, – логически неоднородные компоненты. Они не могут образовывать ряд однородных членов. Вероятно, конструкцию индекс, значение которого 3-7 можно сократить до индекс 3-7.

Запятая не требуется, определения неоднородны: Кажется, он был единственным в России, к кому был применён дикий свежеизобретённый закон, карающий за нежелание зарабатывать. Вариативность вряд ли возможна: сложно придумать ситуацию, когда эти определения будут восприниматься как однородные.

Директор – должность, академик – звание, доктор наук – ученая степень. Наименования ученых степеней и ученых званий и почетные звания выступают в общем ряду как однородные приложения. А должность и звание – неоднородные приложения. Поэтому первая запятая не нужна, вторая нужна: директор Института Европы РАН академик РАН, д. э. н. Николай Шмелев.