有系统、有目标的近代海洋科学考察是"挑战者号"号科学考察船创始的。1872--1876年英国皇家学会组织了 “挑战者”号在大 西洋、太平洋和印度洋历时3年5个月的环球海洋考察开始的。 “挑战者”号为三桅蒸汽动力帆船，船长226英尺(68。9米)，2300吨级，由皇家海军军舰改装而成，共有243名船员，6个科学家组织参加，由汤姆森爵士领导，是人类历史上首次综合性的海洋科学考察。这次考察活动第 一次使用颠倒温度计测量了海洋深层水温及其季节变化；采集了大量海洋动植物标本和海水、海底底质样品，发现了715个新属及4717个海洋生物新种，验证了海水主要成分比值的恒定性原则，编制了第一幅世界大洋沉积物分布图；此外还测得了调查区域的地磁和水深情况。这些调查获得的全部资料和样品，经76位科学家长达23年的整理分析和悉心研究，最后写出了50卷计2.95万页的调查报告。他们的成果极大地丰富了人们对海洋的认识，从而为海洋物理学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学的建立和发展奠定了基础。