В последнее время в океанологические исследования успешно внедряются различные скоростные методы наблюдений — буксировка и зондирование, самолетные съемки и спутниковые наблюдения. Это весьма перспективные методы для изучения физической изменчивости синоптического масштаба в поверхностных слоях океана. Спутниковые фотографии океанской поверхности как в области видимых, так и в инфракрасных лучах, а также измерения в радиоволновом диапазоне открывают большие возможности для изучения синоптической изменчивости многих океанологических полей. В первую очередь это относится к полям температуры воды и течений (по температуре и цвету), к ледовой обстановке, биологическим скоплениям и ветровому волнению. Поэтому организация и развитие спутниковой (космической) океанографии — одно из важнейших направлений в изучении изменчивости поверхностных слоев океана.

Для изучения сезонной и междугодичной изменчивости физических полей в океане необходимы долговременные (многолетние) наблюдения в постоянных пунктах или районах океанов. Максимальная продолжительность наблюдений для изучения сезонной изменчивости может быть определена в 5—6 лет, а междугодичной изменчивости — в 10—15 лет. Поставить такие длительные наблюдения нелегко и недешево. Поэтому до сих пор применяются методы выборочных измерений в характерные сезоны года или в отдельные месяцы. Таким образом, дискретность подобных наблюдений для изучения сезонной изменчивости принимается обычно не более месяца, а для междугодичной изменчивости — 3—6 месяцев в зависимости от климатической зоны района исследований. Например, для изучения междугодичной изменчивости в экваториальной зоне, где нет резких изменений гидрологических характеристик в течение года, достаточно вести наблюдения в летний и зимний сезоны. Наиболее рационально сезонную и междугодичную изменчивость физических процессов наблюдать на стандартных «океанографических разрезах», размещенных в достаточно характерных районах океана (проливах, зонах океанологических фронтов и сильных течении). Проводя многолетние наблюдения на стандартных «океанографических разрезах», нужно помнить о короткопериодных возмущениях. Избавляются от них специальным планированием густоты горизонтов наблюдений и океанографических станций на разрезе и последующим сглаживанием результатов. Однако оценить сезонную и междугодичную изменчивость основных физических полей в океане (температура, соленость, интенсивность течения) можно и проще — по интегральным характеристикам тепло- и солесодержания, определяемым в отдельные моменты времени (например, раз в месяц или сезон). Преимущество интегральных характеристик состоит в том, что при их расчете автоматически исключается влияние мелкомасштабных пульсаций, так как положительные и отрицательные отклонения от средней величины изучаемой характеристики суммируются.