JAMSTECでは、地震・津波の発生メカニズムの要請から、海底下深部構造探査のため、1994年度でマルチチャンネル反射法地震探査（MCS）システムを導入した。これは高圧空気によって海中で大きな振動を発生させ、これが海底下数十キロメートルという深部まで達したのちに跳ね返ってくる反射波を受振・解析することで、海底下の構造を探るものであり、海底下深部構造を知るために最も有力な物理探査法のひとつとされている。最初に導入されたシステムは可搬式であり、音源となるエアガンは770立方インチ型4本、受信用のストリーマーケーブルは120チャンネル、3,500メートル長であった。1995年に本船に搭載されて日本海溝などでの調査に投入されたのち、1997年、エアガン容量を強化したうえで、同年に竣工した「かいれい」に艤装された。その後、本船と「かいれい」とで連携して海底下深部構造探査を進めていくことが構想されるようになった。この計画では、「かいれい」が深海部を、本船が沿岸部を担当して、協同して効率よく探査を進めることとされた。これにあわせて、1999年には「かいれい」のMCSシステムを強化更新するとともに、本船にも同世代のMCSシステムが搭載された。震源部となるエアガンは1,500立方インチ型8本、これに圧縮空気を送るコンプレッサーの容量は679.6立方メートル毎時（400 cfm）×140.6工学気圧（2,000 psi）、受信用のストリーマーケーブルは24チャンネル、600メートル長であった。また、海底地震計（OBS）100台体制を目指していたこともあり、沿岸域を分担する関係上から、OBSの設置・回収も担当している。なお、必要に応じて、ピストンコアラー・採泥器・ドレッジの搭載も可能であった。
深海調査の要請の高まりを受けて、本船では、日本初のマルチビーム音響測深機(MBES)として、アメリカ合衆国のジェネラル・インストゥルメント社製のシービームの搭載が計画された。これは1回の超音波の発振で16個の高精度の水深情報を得て、海底地形を即座に等深線図として作図することができるため、従来の精密音響測深機（PDR）およびサイドスキャンソーナーなどを用いた手法よりも、遥かに広範囲かつ詳細な地形情報を得ることができた。なお実際には、海上保安庁が昭和56年度予算で建造していた「拓洋」が1983年に先行して竣工したため、こちらが日本初導入となった。重力計や磁力計は搭載していなかった。vまた1999年には、送受波器は従来のシービーム（"Classic SEABEAM"）のままで、船上局を新型のシービーム2112のものに換装する改修が行われた。
「ロシア五人組」にとって『小ロシア』が好もしく映ったのは、チャイコフスキーがロシア民謡を使ったからではなくて、特に両端楽章において、ロシアの民俗音楽の独特な特徴に交響曲の形を決めさせるというチャイコフスキーの手法であった。この手法こそが、「五人組」が辿り着こうと苦闘していた目標の一つだったのである。チャイコフスキーであれば、音楽院で受けたアカデミックな基礎を以てすれば、そのような展開をより長く、より集約的に続けることが出来たであろう。だがしかし、このような傾向の書法にもまた思いがけない落し穴はあったのである。伝記作家ジョン・ウォーロックはこのように述べる。「（民謡が）チャイコフスキーの作曲様式に持ち込まれ、ほとんど儀式めいたしつこさで同じような音程やフレーズを使うことで、躍動感や意図にかなうような効果よりも、むしろ静的な印象を産み出しているという特別な問題は、民謡そのものの性質に結びついている。事実旋律は、それ自体が一連の変奏めいたものになりがちで、展開や対比よりもむしろ転調によって進行してゆく。つまり、これは明らかに交響的な展開にはなじまないということである。」1872年にチャイコフスキーはこれを問題視してはいなかった。ブラウンも指摘しているように、「何回もの繰り返しに乗って進行していくような楽曲構成には避けられない欠点は、チャイコフスキーにとっては何ら問題ではなかった。なぜならチャイコフスキーは、それまでのすべての最も重要な交響楽の楽章において、第1主題を閉じようとして、それが始まったときとそっくりそのままの姿で使うことを習慣としていたからである。」1879年の改作に比べて1872年版の第1楽章は、規模においてはひたすらに巨大で、構成においては入り組んでおり、テクスチュアは複雑である。1872年版の開始楽章の重厚感は、わりあい軽快な第2楽章と好対照を為しており、終楽章とは程よく釣り合いがとれている。 『小ロシア』で最も印象深いのはスケルツォである。この楽章の独特な性格は、チャイコフスキーと五人組との近しい関係にあるのかもしれない。1869年にアレクサンドル・ボロディンの交響曲第1番が初演された。チャイコフスキーは初めて「五人組」の面識を得る。幻想序曲『ロメオとジュリエット』に五人組が狂喜したということは、おそらく今度はチャイコフスキーが五人組の作品に注意を寄せる番となったであろう。1872年にチャイコフスキーと五人組の交流は盛んであったように見える。だからこそ、『小ロシア』のスケルツォ楽章は、万一ボロディンの交響曲第1番が存在していなかったとすれば、現存の音楽と同じになっただろうかという点が問題となるのである。両方のスケルツォ楽章に顕著なのは、和声の大胆さと基礎的なリズムの静かなパルスである。いずれも『冬の日の幻想』のスケルツォには大いに足りなかった点である。しかしながら、『小ロシア』で真の「力作」は終楽章である。ここでチャイコフスキーが、五人組がよしとしたグリンカの伝統に忠誠を示そうとしているのが最も如実に現れている。チャイコフスキーは壮麗な序奏に民謡『鶴』を披露しているが、この手法は、後年ムソルグスキーが『展覧会の絵』の「キエフの大門」を作曲したときの手法に似ている。それからチャイコフスキーは、「アレグロ・ヴィーヴォ」の主部に取り掛りつつ、茶目っ気たっぷりの意図を明らかにする。民謡『鶴』に続く2小節を独り占めさせ、変化に富んだ一連の伴奏に対置する。これほど長々とした展開は、より穏やかな第2主題への推移に余裕を与えない。そこでチャイコフスキーは、予告なしに第2主題を引き入れるのである。楽章は、これまで煌びやかだったのに対して、続く部分は華やかさにおいて影が薄い。チャイコフスキーは、通り抜けようとする巨人のような一連の大跨ぎする音符によって、展開部を導入する。これらの小節を跨る音符に伴奏されて、2つの主題が再登場し、奇妙な旅に出向く。第2主題は歪められて不完全に呈示され、長大なクライマックスを築き上げつつも、『鶴』のくすんだ表情を帯びるようにすらなる。1872年版においてクライマックスは、よりいっそう派手やかな一連の伴奏とともに『鶴』に至る。1879年版においては、チャイコフスキーがこの部分を150小節ほど削除したので、クライマックスは第2主題に導入される静かな間奏へと突入するのである。