热带海洋与全球大气计划是世界气候研究计划（World Climate Research Programme; WCRP）发起的一项为期10年（1985～1994）的国际合作项目。厄尔尼诺与南方涛动（El Niño-Southern Oscillation; ENSO）现象是TOGA研究的焦点。由于缺乏对其物理过程的认识以及对热带海洋的观测，TOGA之前ENSO现象是不可预测的。为此，TOGA在热带太平洋建立了先进的立体观测系统，包括验潮仪、漂流浮标和调查船等，特别是部署了覆盖整个热带太平洋的锚系浮标（TAO）阵列。1992年11月至1993年2月，TOGA在热带西太平洋暖池区进行了为期4个月的强化观测，即海洋-大气耦合响应试验（Coupled Ocean Atmosphere Response Experiment; COARE）。该试验深化认识了西太平洋暖池区与ENSO有关的重要的大气和海洋过程及其相互作用。除了观测系统，TOGA还发展了热带太平洋ENSO的新理论并建立了ENSO的季节预报模型。