进入地气系统的太阳辐射，经过大气、云层等的反射以及大气层的吸收之后，只有约51%可以加热地球表面，其中的70%被海洋吸收。在过去的100多年里，全球温室气体逐渐增加，使地球系统“困住”了更多的热量，直接驱动了全球变暖。这些能量90%以上都存储在海洋中；因此，海洋热含量变化是气候变化的一个核心指针。
考虑全球气候变化时，我们甚至可以忽略大气和陆地表面温度的变化，而只分析海洋热容量的变化，就能够相当准确地了解地球气候系统的变化状况。换句话说，海洋热含量变化是全球变暖的一个重要观测事实，其直接贡献于海平面上升，因而对其进行准确估计是气候变化研究的一个重要科学问题。
地球表面分布着数以万计的气象观测站，其中历史最悠久的观测站已经有了200多年的连续观测历史，这些观测记录对于了解过去100多年，尤其是最近50多年的气候变化，发挥了至关重要的作用。不过，这些观测站主要分布在北半球大陆地区，并且即便如此，也因为沙漠、森林和冰川等的存在，站点的分布并不均一。因此，基于陆地表面计算出的全球温度，很有可能存在较大偏差。
这是研究全球气候变化挥之不去的阴影：大气层顶观测的净能量收支与海洋能量变化不能匹配。
从美国大气海洋局（NOAA）的科学家于2000年发布第一条全球上层海洋热含量变化时间序列以来，全球海洋到底变暖了多少，一直是一个争议不断的问题。这主要源于过去海洋观测数据的不足，不仅数量偏少，而且质量不佳。
除了在长期气候变化监测上需要海洋数据外，要深刻理解诸如“厄尔尼诺”“拉尼娜”、南极绕极流、北大西洋震荡和太平洋年代际震荡等海洋异常现象，也需要详实的海洋资料；同时，海洋资料还是季节到年际时间尺度上预测气候变化的重要依据。
为对全球海洋状况进行实时监测，从1998年起，国际上开始筹建全球实时海洋观测网（Array for Real-time Geostrophic Ocean graphy，其缩写最初为ARGO，后改为Argo——这是古希腊神话中英雄伊阿宋所乘船的名字）。实时海洋观测网所用的自动剖面浮标是一种圆柱体状的自沉浮装置，长约1.5米，重45千克左右。
一旦投放入海，浮标会自动下潜至1000米深的水中，随着洋流漂移数天，一般为10天；之后会再次下潜1000米，抵达2000米深度后慢慢上升，回到海洋表面，并在上升过程中利用自身携带的电子传感器，逐层测量海水的温度和盐度等海洋环境数据。在海面到2000米水深范围内，每个浮标可以收集到至少70层、最多250层的垂向观测数据。
当浮标到达海面后，会自动将这条剖面数据发送给卫星，并由卫星对该剖面定位，然后通过卫星地面接收站将观测的剖面数据和定位信息转送给浮标用户；随后，浮标会再次下潜，进入下一个观测循环。这种浮标具有不需要日常维护、不易受到人为损坏的优点，被视为“海洋观测手段的一场革命”。它们可以在茫茫大海上自动运行四五年，直至浮标自带的电池容量耗尽为止。
通常，一个浮标在其生存期内能够获得140～180条剖面，通过不断回收与投放，自动剖面浮标已成为探测海洋世界的新手段，可以长期、自动、实时和连续获取大范围的深层海洋资料。
随着全球“核心Argo”网的建成以及剖面浮标技术的不断创新发展，该计划又提出继续向为冰所覆盖的两极海区、赤道、西边界流区和重要边缘海（包括日本海、地中海、黑海、墨西哥湾和南中国海等）拓展，并派生出了“生物地球化学Argo（BGC-Argo）”和“深海Argo（Deep-Argo）”等两个子计划。早期的Argo浮标无法在冰覆盖海区进行观测。
如今，装备有探冰传感器的浮标可以待浮标漂移到无冰海区后，再浮出水面发送观测资料；也可以把资料暂时储存起来，等夏天冰盖融化后再把资料发回地面，Argo数据已经成为海洋和大气研究中重要的数据来源和参考依据。
最新的全球Argo浮标的分布，全球有将近4000个浮标对海洋进行连续不断的观测，为国际社会提供了超过200万幅来自大洋的海洋环境图像。新的海洋变暖评估显示，海洋变暖速度比政府间气候变化专门委员会第五次评估报告中的估计速度快约13%。这意味着，全球变暖速率比人们原本以为的更快，并且还在加速变暖。
各个数据使用新的方法之后，显示出非常一致的变化趋势，即自1955年以来，全球海洋热含量持续上升。此外，海洋变暖在20世纪90年代后显著加速：1991年后，海洋上2000米变暖速率为0.55～0.68焦耳每平方米。这直接反映了人类活动持续排放的温室气体对海洋的影响。全球上层2000米海洋热含量变化：过去的变化和未来预估。右侧样条为2081～2100年预估值。
人类活动已经深刻地改变了海洋环境，海洋增温已经造成了海平面上升、溶解氧下降、极端事件加剧、珊瑚白化等后果。由于海洋对温室气体响应的“滞后效应”，海洋正在加速变暖，更强的海洋增暖将发生在本世纪。即使接近或者达到《巴黎协定》目标，海洋升温及其带来的影响也将持续，2081～2100年间，海洋上层2000米将平均变暖0.4℃。这表明，若不积极应对，未来人类和地球生态系统都将面临严重的气候风险。