两洋一海（西太平洋-南海-印度洋）是我国核心战略海区，关乎国家海洋权益维护、军事活动安全、资源开发利用、应对气候变化和防灾减灾等重大需求，是建设“21世纪海上丝绸之路”的战略要地。在“透明海洋”大科学计划背景下，实验室目前在“两洋一海”关键海域累计布放并回收400余套深海浮、潜标观测系统。截至2019年底，仍有71套深海定点观测系统正在稳定运行，其中大型观测浮标3套，实时潜标观测系统10套，自容式潜标观测系统58套，初步建立了建立从海底到海表的海洋多学科综合观测系统，实时或准实时地获取不同时空尺度的海洋综合环境信息。从2015年开始，实验室在北极加拿大海盆和欧亚海盆区逐步构建了北极气冰海环境实时观测体系。

　　一、南海潜标观测系统

　　南海是西太平洋最大的边缘海，南海深层环流对沉积搬运、深海碳循环及其气候效应具有重要影响，是开展海洋动力、沉积动力及生物地球化学等多学科综合研究的良好试验场。南海陆架、陆坡、海山、海沟、海槽等特征使得南海深层凸显出复杂的海洋动力、化学和生物过程，是发展深海观测技术和检验深海观测仪器的天然试验场。

　　围绕南海多尺度过程机理研究和海洋环境安全保障等需求，实验室自主研发了适合南海深海长期稳定连续可靠观测的系列深海潜标，形成了一套安全高效的规范化潜标布放回收流程，2009年以来在南海开展24个航次，总航时900余天，组织开展潜标作业累计达12000余人天，在南海成功布放系列潜标380套次，潜标回收成功率100%，构建了国际上规模最大的区域海洋观测系统—“南海潜标观测网”，目前在位潜标42套，包括实时潜标8套，实现了南海深层环流、中尺度涡、内波、混合等多尺度动力过程长期连续观测，形成了南海动力环境长期连续观测能力。

　　二、西北太平洋黑潮延伸体实时观测系统（Kuroshio Extension Mooring System，KEMS）（CLICK/点击查看详细）

　　北太平洋黑潮延伸体海区是全球海洋和大气动力过程最活跃的区域，也是影响整个太平洋乃至全球气候变化的关键区域。该海区一直以来是太平洋周边国家最为关注的区域，但也是海洋观测数据最为匮乏的区域之一。受海区复杂的海洋环境和恶劣的天气条件影响，目前只有美国在此海域维持着1套大型浮标观测系统。2014年起，实验室全面启动西北太平洋黑潮延伸体观测系统的构建工作，实验室团队通过多年的努力，黑潮延伸体浮、潜标实时观测系统于2019年初步构建完成，全球首个大洋多尺度海洋实时观测系统雏形初现。

　　三、北极冰基拖曳式海洋剖面浮标（Drift-Towing Ocean Profiler, D-TOP）

　　北极作为地球系统的冷源，对全球气候系统发挥着重要作用。然而，最近几十年，北极气温显著升高，海冰快速减退，海洋热含量增加，对局地乃至北半球的气候产生了重要影响。但由于观测数据的缺乏，其本身的变化机制和控制机理尚不明确，尤其是北极冬半年的极夜状态，严重阻碍了人们对于北极气候变化的观测和研究。中国海洋大学自主研发的冰基拖曳式海洋剖面浮标，实现了对北极气-冰-海环境进行全年实时监测，国际上首次实现了对冰底海洋环境要素的高分辨率剖面观测。该浮标自2015年首次布放以来，依托中国北极科学考察、中韩合作和中德合作考察布放到北冰洋两大海盆——加拿大海盆和欧亚海盆，并在国际最大的北极越冬考察项目MOSAiC中发挥了重要作用。