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强劲气象科技腾飞的脉搏——气象信息网络六十年发展扫描

来源:中国气象报社   发布时间:2009年11月24日08:19
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中国气象报记者  吴越

  

  一甲子,多少辉煌。如果说在这60年时光流转中,中国气象事业的历程书写了气势恢弘的篇章,那么,气象信息网络事业的发展,则是这鸿篇巨制中举足轻重的一章。

  气象信息网络系统是气象事业的公共技术基础设施,是国家信息基础设施的重要平台和组成部分,是世界气象组织基础设施的重要节点,更是气象业务的神经和血脉。所以,其每一个微小的改变,都能清晰地昭示出大时代的变化和气象科技飞跃的轨迹。

  60年前,百废待兴,筚路蓝缕;60年后,通信系统、网络系统、计算机系统,犹如蓬蓬远春中怒放的奇葩,组成了衡量现代气象事业的有力标识。

  

通信系统:从人工到自动,日异月殊

  

  新的起点镌刻在1949年的标尺上。这一年的11月23日,第一任气象局局长涂长望给周恩来总理呈上了一份关于组建新中国气象业务的报告。在这份意义非凡的报告中,他提出“灵活通信网的配合是气象建设不可缺少的一个方面,否则,不论气象台设置如何多,天气情报也不能迅速集中于发布,特别影响天气预报的准确度,而无法完成气象业务所应负的任务”。两日后,党中央批准了这个报告,我国气象通信的建设提到了重要议事日程。

  1950年3月1日,中央气象台成立。其主要业务为预报、通信、观测。通信部分以军委三局通信总台调来的8人为主体进行组建,至此开始了新中国气象通信的发展历程。从莫尔斯电报通信到电传电报通信,从传真通信到自动化数传通信,再到现代化的数据通信,我国气象通信系统完成了手动到自动的巨大跨越。

  1973年,周恩来总理亲自批准建设现代化的北京气象通信枢纽系统工程。曾经亲历该系统工程建设的阮祖俊,回忆起当年依旧感慨万千。该系统几经波折,终于开创了气象通信现代化建设的新局面,并提高了我国在国际气象领域中的地位。

  随着时间的流转,如今我国已经拥有先进设备、实现通信自动化的亚洲区域气象通信枢纽,现代化建设成绩斐然。

  从2008年雨雪冰冻灾害天气,到北京奥运会开闭幕式,再到2009年新中国成立60周年庆典活动,在一次次气象服务保障工作中,全国天气预报电视会商及电视会议系统发挥了举足轻重的作用。正是现代化的通信系统,将全国的气象工作者紧密联系在一起,将天涯变成咫尺,将更多的智慧集结在同一时刻。

  

网络系统:从低级到高级,成绩显著

  

  网络技术的发展,是人类进步历程中的一座丰碑。与此同时,我国气象网络系统也经历了从无到有、从小到大、从专用到通用、从低速到高速、从窄带到宽带、从局域到广域、从简单应用到综合应用的发展演变过程。

  1992年,国家气象中心与国家卫星气象中心联网,实现了气象卫星的云分析传真图及其产品的直接上网传输。1995年7月,国家气象中心与农业部信息中心实现了电话拨号联网,后改为无线微波联网。网络采用数字微波扩频技术,以点对点的方式实现网络传输,传输速率达1.6Mbps,为农业建设的决策提供了重要依据。

  除了点对点专用通信网络外,利用专用光纤进行网络传输也同样具有重大的意义。1980年,电视天气预报节目开播以来,成为中央电视台收视率最高的节目之一。此后,着手建设国家气象中心到中央电视台的公众电视气象服务传输系统的工作便一直在酝酿中。1991年1月,这一计划终究成为现实,结束了自1986年以来由专人驾车送录像带的历史。通过网络传输,可以每天定时向中央电视台传送13套电视天气预报节目,实现了气象部门与电视部门之间公众气象信息的现代化传输。

  气象宽带网络的完成则进一步推动了现代气象事业的发展。2005年5月,全国气象宽带主干网络SDH系统开始建设,经过三期工程建设,完成了包括国家级和30个省级广域网络的建设。宽带网建成后,主要承载9210通信、雷达数据、华风影视,NOTES业务以及电视会商等业务。

  在60年的建设中,中国气象人在无限广袤的网络世界里开拓出一片属于自己的天地。1997年6月,气象部门发布了自己的主页。1999年10月,作为“政府上网工程”的发起单位之一,中国气象局完成了本部门Internet网络“政府上网工程”系统切换工作,通过光缆先后接入中国电信网、北京电信网和中国科技网,并经过多次设备更新和线路升速。从中国气象局Internet网络系统开通至今,上网人数与日俱增,应用范围迅速扩展,综合效益日益显著,已经渗透到社会各个领域。

  

计算机系统:从无到有,与时俱进

  

  随着计算机技术的飞速发展,它在气象领域的应用也越来越广泛。

  计算机从早期的单纯数值计算,发展到目前的数据采集、通信处理、资料处理、数据分析、模式运算、图形图像处理及动画制作、产品分发等业务应用。20世纪50年代至70年代中后期,基于国产计算机的早期气象应用,为气象业务和科研积累了经验。20世纪70年代后期以来,以计算机应用为主要特征的气象现代化建设,使我国气象事业的发展实现了飞跃。

  中国气象人也许依旧会记得1967年。那一年,购买国产DJS-6计算机(即108计算机)的设想被中央气象局批准。气象人的喜悦拂去了那年夏日涌动的些许热意。1969年年初,该计算机安装调试完毕。从此,我国气象部门有了第一台每秒运算5至7万次的电子计算机。科技人员以此为基础,开展数值预报的研究工作,并在该计算机上输出了第一张曲线天气图。

  70年代后期,高性能巨型计算机的问世,使得气象科学在某些领域,尤其在数值天气预报领域获得了突破性的进展。鉴于计算机在气象中的重要地位和作用,世界各国总是把气象部门作为巨型计算机最新成就的优先用户之一,因此,高性能计算机在气象领域的应用十分广泛,例如数值天气预报、气候预测与模拟、人工智能、计算机视觉化等方面。

  20世纪90年代中期以来,高性能计算机能力明显增强。国家级业务中心先后建成了银河Ⅱ、CRAY J90、CRAY EL98、CRAY C92、IBM SP2、IBM SP、曙光1000A、银河Ⅲ、神威Ⅰ、神威新世纪-32I、神威新世纪-32P以及IBM Cluster 1600等高性能计算机系统。

  在近30年中开展的6次较大的计算机系统的建设,都带来了气象数值预报业务发展的跨越。

  2009年10月1日,新中国成立60周年阅兵空中梯队在蓝天幕布下画出五彩斑斓的美丽弧线。在完美的气象服务保障工作中,神威高性能计算机的作用也不容忽视。神威高性能计算机系统的峰值计算能力为15.75万亿次每秒,存储容量为128TB,采用了目前最新型号的CPU芯片和内部网络交换技术。国庆前期,GRAPES_RUC和GRAPES云模式两个数值预报系统成功移植到神威高性能计算机系统并投入运行,为中央气象台提供数值预报产品,为国庆期间的气象服务提供保障。

  气象人创新探索的脚步从未停歇。即将建设的国家“十一五”重点工程项目——气象变化应对工程项目,将建设规模更大、能力更强的新一代高性能计算机系统,为气象事业的新发展提供强有力的技术支撑。

  60年来,我国气象信息网络事业以惊人的速度向世人展现出勃勃的生机和翻天覆地的变化。通信系统、气象网络系统、计算机系统,在经历了从无到有、从低到高、从借鉴外国技术到自行研制开发的完美变身后,将在气象事业发展长河中继续书写精彩篇章。

(责任编辑:徐丽娜)

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