胡敦欣院士积极参与国际海洋学前沿研究的科学指导活动，先后参与IGBP、WCCE、 JGOFS、 TOGA、 LOICZ等国际前沿计划的制订、设计和实施，并将有关的海洋学前沿研究引入中国，开辟了新的研究领域。

    多年以来，胡敦欣一直在呼吁中国在全球变化研究方面应该提出有国际影响、具有国际引领作用的科学计划。他认为，改革开放前十几年，中国跟踪国际前沿研究是必要的。但是，时至今日，十几年过去了，我们对国际研究状况已有了解，也具备了一定的研究水平，随着国力的提升和科研水平的进步，不能再一味地跟踪了。

    早在2000年，针对全球和中国气候变化研究的状况，胡敦欣提出了“大三角”的概念。所谓“大三角”，即由西太平洋、印度洋和青藏高原组成的三角形海陆区域。他认为，这个区域是三大热源控制的海陆气耦合系统，它控制着东亚季风的爆发和演化，特别是南海夏季风爆发的早晚和强弱，直接影响我国夏季的降水、旱涝。中国有必要、有能力牵头，带动其他国家，开展“大三角”区域海—气—陆相互作用研究，提高我国气候预报、防灾减灾的能力，提升我国在国际海洋与气候研究领域的科学地位。他的提议得到了许多科学家和部门的响应、支持。在众多科学家的共同推动下，我国在“大三角”区相关研究领域的重大项目一个个建立起来。

    自2004年起，胡敦欣适时提出了“西北太平洋海洋环流与气候试验”（NPOCE）国际合作计划的构想，积极在国内外奔走，组织国内外专家，通过一系列学术交流和研讨会，最终提出了NPOCE科学计划，于2010年获得国际上认可，作为国际合作计划启动；该计划由中、美、日、韩、澳、菲、印尼、德等8个国家的19家研究机构参与，胡敦欣院士任其科学指导委员会主席。执行7年以来，取得了一系列重要进展，被誉为CLIVAR国际计划实施20年来西太平洋的成功范例，2015年6月他还受邀领衔国内外17位科学家在《自然》（Nature）期刊上发表“太平洋西边界流及其气候效应（Pacific Western Boundary Currents and Their Roles in Climate）”评述一文，这是目前为止国际上第一篇有关太平洋海洋环流与气候的Nature述评文章，提升了我国在西太平洋海洋环流与气候研究方面的国际学术引领地位。