航次主题：运用古地磁强度年代学研究北大西洋新第三纪晚期至第四纪千年尺度的冰盖—海洋—大气相互作用。其总体科学目标是：建立一种高分辨率的年代地层学模式，使得北大西洋古气候学的研究和对比达到亚米兰柯维奇周期的水平。
      303航次通过对北大西洋进行采样，研究包括表层水和底层水的组成和结构以及岩屑地层指示的冰盖稳定性。在计划的站位，记录了上新世—第四纪的北大西洋气候。站位分布在从拉布拉多海口到大西洋中部的查理吉布斯断裂带地区。这些站位是以气候和古海洋记录的重要性为基础来选择的，沉积速率为5-20 cm/ky，地层的定年基于古地磁相对强度和氧同位素数据。

       地层是研究地球历史的基础，地层分辨率是研究过去时间尺度的主要限制因素。亚米兰柯维奇尺度的气候研究的挑战在于找到一个适合这一关系的地层方法。甚至在可选择的条件下，基于18O的地层依然不能提供足够的分辨率。303航次的目标之一就是结合稳定同位素和相对古地磁强度的古海洋指标来获取综合的北大西洋近百万年来的千年尺度地层。
       探索快速气候变化的机制和原因是当今全球气候变化研究的一个重要任务，同时也是IODP初始科学计划的一个重要组成部分。理想的说，解决这一问题的最好办法是采集各地的气候变化的记录，但是这对古海洋研究来说是很难操作的。在密集的采样无法实现的情况下，最有效的办法就是获得对气候变化非常敏感的关键地区的长时间序列连续的沉积物。
      303航次设计的站位将会为我们提供直到松山期(约3 Ma)的高分辨率古地磁记录。这将使我们能够对比布容期和松山期地磁场在时间和空间上的变化进行比较，并专注于以下一些问题：
       两种不同极性时期地磁场长期变化的特征是否不同？
       极性过渡场是否可以与磁极的连续倒转相比？
       地磁场展现了一个从高纬度长期变化到极性倒转的完整频谱，是否由于缺乏高分辨率的记录，至今都还没有被证明。
       数据和模拟研究指出北大西洋深层水（North Atlantic Deep Water, NADW）形成的状态变化是驱动北大西洋高纬度地区和欧洲的千年尺度气候变化的一个关键因素。303航次的站位分布可以监测NADW的主要深水分支：挪威—格陵兰海水（1304站）和拉布拉多海水（1305-1307站）以及NADW的最后混合（1302和1303站）。Alley等人讨论了北大西洋地区三种不同的温盐环流模式：现代、冰期和Heinrich。现代模式被记录在斯堪的纳维亚海和北大西洋的深水形成中，在那里三个端元混合形成NADW。在冰期模式中，深水层在斯堪的纳维亚海被压制，GNAIW向北大西洋更南部形成。在Heinrich模式中，深水层和中间水都大大减少了。结合162航次和172航次的深水剖面，303航次的站位使得我们可以在这三种模式中监测深水和中间水的变化。