旨在运用多种手段研究全球尺度的大洋环流及其所输送的热量和淡水等对气候的影响，获得建立海洋-大气系统模式所需的资料。具体的目标包括：①估算全球尺度的热、盐和淡水通量以及它们的季节和年际变化；②海洋环流及温度和盐度对大气强迫的响应特征；③长时间尺度上影响气候系统的水团的形成、通风和输运过程；④确定气候观测系统中必要的海洋参数；⑤开发适用于气候观测系统经济有效的技术。WOCE规划始于20世纪80年代初，1990年开始实施，观测持续到1998年，资料分析和数值模拟等研究于2002年底结束。包括中国在内的30多个国家参加了该试验。WOCE是历史上首次在短时间内对全球大洋进行调查并把海洋学带入在全球尺度上分析和模拟，成为全球海洋学研究的新时代。