Ekspedisi satu kapal biasanya menyiapkan sekitar enam stasiun es. Dengan 12 lokasi, Xuelong tidak hanya mengumpulkan data dari titik-titik terpisah, tetapi juga membangun jaringan observasi multi titik. Cakupan spasial yang lebih luas ini diharapkan membantu ilmuwan memahami mekanisme perubahan cepat di Arktik dan meningkatkan ketepatan model prediksi iklim.
Tim memasang lebih dari 30 instrumen berbasis es, termasuk pelampung untuk mengukur neraca massa es laut serta pelampung profiler berbasis es untuk merekam kondisi perairan pada kedalaman berbeda. Pengamatan dilakukan secara terpadu terhadap lapisan batas atmosfer, fisika es laut, oseanografi bawah es, dan ekologi bawah es.
Kombinasi pengamatan tersebut dirancang untuk menghasilkan data in situ—data yang dikumpulkan langsung di lokasi—dalam jangka panjang. Data ini juga dapat digunakan untuk memvalidasi penelitian tentang evolusi sistem yang saling terhubung antara atmosfer, es laut, dan laut di tengah perubahan cepat tutupan es Arktik.
Setelah menyelesaikan tahap awal survei, Xuelong 2 mulai melakukan survei stasiun es pertamanya di dekat 84° LU. Kapal ini dijadwalkan membangun enam stasiun es jangka pendek dan satu stasiun jangka panjang, sekaligus menjalankan lebih dari 20 tugas penelitian.
Tugas tersebut mencakup pemasangan pelampung nirawak berbasis es, pengambilan sampel salju, inti es, dan air bawah es, penginderaan jauh es laut, pemprofilan atmosfer, serta pengamatan hidrografi di bawah es. Stasiun-stasiun ini akan melengkapi lokasi yang dibuat Xuelong dan memperluas cakupan jaringan pengamatan.
Salah satu pekerjaan lapangan yang paling menuntut dilakukan selama sekitar enam jam. Dengan bor inti es dan gergaji mesin, para peneliti memotong balok es laut setebal 1,3 meter dengan ukuran 1,2 × 1,2 meter.
Sampel tersebut akan diuji untuk mengukur sifat mekanis es laut dalam kondisi Arktik. Selain memperkaya arsip sampel es laut, hasil eksperimen ini dapat menjadi data pendukung bagi perancangan struktur kapal kutub generasi berikutnya.
Ekspedisi ini juga membangun jaringan observasi Arktik yang dapat bekerja tanpa kehadiran awak di lokasi. Beberapa peralatan yang paling banyak dipasang—seperti profiler dangkal dan dalam berbasis es serta pelampung hanyut es laut—memiliki tingkat kandungan domestik rata-rata lebih dari 90 persen.
Ketersediaan perangkat domestik dan teknologi yang telah matang memungkinkan pemasangan pelampung dalam susunan besar serta pemantauan otomatis yang saling terhubung.
Salah satu terobosan lainnya adalah stasiun es nirawak untuk penelitian ekologi, yang untuk pertama kalinya didemonstrasikan dalam penerapan di Arktik. Sistem ini menggabungkan sensor akustik, optik, dan elektrik untuk mengamati atmosfer, es, laut, dan ekosistem secara terus-menerus.
Tujuannya adalah melacak proses biologis di bawah es ketika kondisi cahaya berubah dari musim gelap menuju kembalinya siang kutub. Dengan cara ini, peneliti berharap dapat memahami bagaimana organisme bertahan selama malam kutub dan merespons cahaya pertama saat siang kutub kembali.