1995年 ， 拿到博士学位后 ， 袁东亮留在大学进行了两年的博士后研究 ， 随后被聘到美国NASA戈达德空间飞行中心做海洋研究 。 NASA主要借助卫星做海洋和气候的观测 ， 借助NASA的平台 ， 袁东亮重点开展印度洋和太平洋环流的动力学研究 。 早在那时 ， 他就已经关注西太平洋的复杂环流结构和变异过程 ， 这为他后来带领“西太平洋海洋环流动力过程”创新群体开展国际前沿研究打下了基础 。 2006年 ， 袁东亮响应国家号召 ， 受“百人计划”支持 ， 回国加入中国科学院的海洋研究（简称“中科院海洋所”） ， 任职中国科学院海洋研究所研究员 。
随着我国国力不断提升 ， 我国面临的国际压力也在不断增加 ， 国家从“十二五”开始 ， 在西太平洋海洋研究上不断加大投入 。 从2010年开始 ， 中国在停止西太平洋调查15年之久的背景下 ， 开始了新一轮的西太科考活动 。 但是 ， 由于缺乏“懂海”的首席科学家 ， 前几个大规模西太调查航次出现了重大失误 ， 中国的西太海洋科考面临再次停滞的危险 。
袁东亮临危受命 ， 担任2011年国家自然科学基金委西太平洋开放共享航次首席科学家 ， 带队出航赤道西太并圆满完成各项海洋科考任务 。 之后 ， 从2011年至2018年 ， 袁东亮连续担任国家自然科学基金委西太平洋开放共享航次首席科学家 ， 多次带队远赴热带西太平洋开展科学调查 ， 为我国的西太海洋环流研究掀起了一浪又一浪高潮 。
刚开始的几年里 ， 由于条件艰苦 ， 团队成员要克服巨大的困难展开科考 。 当时使用的“科学一号”科考船是20世纪80年代的老船 ， 电路不稳定 ， 经常出现电路板烧坏停电的情况 ， 在海上有时只能摸黑工作；最惨的一次是有一次冬季出海回来 ， 顶着仅次于台风强度的季风航行 ， 窄瘦的科考船在海浪中前后颠簸加水平摇摆 ， 幅度很大 ， 袁东亮和绝大多数考察队员都晕船卧床 ， 几天不能进食 。 当时能工作的螺旋桨只剩下一个 ， 一旦停机 ， 整个科考船就有颠覆的危险 。 在这些困难面前 ， 袁东亮从未退缩 。
海水对于无线电波是不透明的 ， 海洋水下环境的时间序列观测主要依靠沉在水下的潜标 ， 每年回收一次 ， 从中获取数据 。 袁东亮带领团队首次在菲律宾以东的西边界流6100米深海域成功回收并重新布放深海潜标 ， 取得了国际上西太海洋观测绝无仅有的重要科学数据 。
菲律宾海沟最深处超过1万米 ， 为了安全起见 ， 潜标要放在较浅的海域 ， 而西边界流宽度只有100千米左右 ， 因此 ， 投放潜标的位置只能选择靠近菲律宾一侧的海底陡坡 ， 还不能进入菲律宾领海和毗邻海区 。 经测量 ， 他们发现有一片1公里见方范围的水深约6100米的平台 。 要从海面上把潜标锚定重物放在平台内 ， 最大的难题是当时的科考船没有无极定位 ， 受到海风的影响 ， 船一直在移动 。 潜标从开始释放到最后抛重物 ， 需要数个小时 ， 期间不能开动螺旋桨 ， 以防挣断潜标缆绳 。 因此事先要反复讨论作业方案 ， 最后才能成功锚定 ， 对于科考团队是一个极大的脑力和体力考验 。
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