2012年7月2日，范秀涛、刘雷两位同志携带我所最新研发的“极区海气耦合观测浮标”随中国极地科学考察船“雪龙号”从青岛出发，首次参加中国第五次北极科学考察任务。考察区域南北纵贯4347海里，东西横跨7493海里，涵盖白令海、楚科奇海、挪威海、格陵兰海、冰岛周边海域（含大西洋）、北冰洋中心区和加拿大海盆，到达最高纬度北纬87°39'39″，历时88天，航行1598小时、18635海里，其中冰区航行5370海里，并成功完成大型极区海气耦合观测浮标布放及科考队安排的大洋水文调查及北极冰站作业任务，于9月27日返回上海。

研究表明，被称为“北极涛动核心区”的北欧海不仅是影响全球海洋循环和气候变化的重要海域，也是影响我国气候变化的关键海域，而缺乏该海域气象水文数据一直是我国气候预报的薄弱点。由海仪所承担的“极区海气耦合观测浮标”是2010年海洋公益性行业科研专项经费项目子课题，课题组长为范秀涛副研究员，该公益项目是中国极地研究中心牵头， 轿车运输 汽车托运由我所与中国海洋大学和国家海洋环境预报中心共同承担完成。主要研制一套适合定量海气耦合观测的大型海洋浮标，进行海气热通量、海气物质通量、海洋对流混合、海气二氧化碳通量等重要海气耦合参数观测，实时获取观测数据，了解北大西洋海域海气耦合状态的季节变化与年际变化，数据直接用于我国海气耦合气候模式和全球海洋热盐环流模式。浮标采用了传感器和采集通信系统双机运行、太阳能和风力双发电装置等特殊设计，以最大限度保障浮标能在低温、极夜等极地条件下工作。

8月4日，“雪龙”号到达北纬70度、东经5度的挪威海浮标布放站位（水深3200米），历时4小时安全顺利地布放了我国首个极地海气耦合大型海洋观测浮标，这也是我国首次将自主研发的浮标和观测技术推广到北极海域，并利用大型浮标对海气相互作用进行连续观测。

目前，我所已全面掌握了大型浮标系统技术，包括浮标体结构技术，锚系技术，数据采集、存贮、传输技术等大批关键技术。

根据中国第五次北极科学考察安排，我所范秀涛、刘雷两位同志还参加了“雪龙号”大洋水文调查及北极海冰物理学考察等任务。其中，水文调查：计划作业站位71个，实际完成105个站位，其中CTD剖面观测105个，流速剖面观测98个；完成抛弃式观测站点480个，开展了全航段表层温盐走航观测；在北冰洋中心区成功布放海冰漂流浮标8套，在楚科奇海布放、回收潜标观测系统1套；大气与海冰物理学考察：开展了冰区中低对流层大气垂直廓线观测，施放19个探空仪，进行了6个冰站作业，并在北纬87°39'，东经123°37'布放了极地长期自动气象观测站，这是我国首次在北极高纬度地区布放同类观测系统。