气象科学和技术在20世纪后半页取得了长足的进展,主要体现在:新的观测系统,特别是气象卫星提供了前所未有的大量观测数据;对大气层内部动力和物理过程,及大气层与海洋和地球系统其他圈层的相互作用的机理的认 识日益深入;数值天气预报的水平空前改进,目前的五天预报的水平与20年前两天预报的水平相当,南北半球的预报水平亦不相上下;现在已能够提前一季度或一年,对厄尔尼诺和拉尼娜事件的发生及其对世界各地的影响做出预报;现在已能够进行年代际气候预估,这为气候变化研究和政府间气候变化专业委员会(IPCC)的评估工作做出了贡献。
上述成绩的取得,一方面是由于科学上的突破,另一方面是得益于观测、通信和计算机技术的发展。鉴于信息技术在推进气象、水文等科学的发展,增强各国气象水文部门为社会经济发展和环境保护的服务能力方面的重要作用,世界气象组织执行理事会选定了“信息时代的天气、气候和水”作为2004年世界气象日的主题。
在信息时代,气象和水文学所依赖的观测、通信和计算机技术得到了突飞猛进的发展。回顾历史,正是电信和信息技术的进步,为世界气象组织在1963年发起世界天气监测网计划创造了条件。在今年的世界气象日即将到来之际,回顾国家气象中心的信息化进程,展望未来气象信息系统的发展,是很有意义的。
我国改革开放以来,特别是上世纪90年代以来,以气象通信网络、高性能计算技术为代表的我国气象信息系统已取得长足进展,形成了一套完整的、业务化的实时气象信息系统。国家气象中心处于我国气象业务系统的核心,信息技术应用在其现代化建设的进程中扮演了重要的角色。
由高速计算机、大容量高性能存储系统、高速局域网组成的高性能计算环境为业务数值天气预报创造了基本的条件。进口和国产巨型计算机,在国家级业务数值天气预报中发挥了重要作用;以神威-I巨型机为基础成立的北京高性能计算机应用中心,作为国家级计算中心,不仅为气象部门,而且为其他部门的科研单位和高等院校提供高性能计算资源服务;初步建成了由大容量磁盘阵列和自动磁带库构成的高性能存储系统;完成了国家级骨干网络系统建设,实现了国家级各业务单位、公共资源之间的高速互连。
全国气象通信卫星网络系统项目(9210工程)的实施,建立了基于卫星通信技术的覆盖全国地市级以上气象局的双向通信网,和覆盖全国县以上气象站的高速数据广播网,大大提高了国内气象通信传输能力,从整体上提高了气象现代化的水平,缩小了与发达国家的差距。国家气象中心承担了该网络的业务运行管理和技术支持的职责。
国家气象中心的国际通信系统承担着世界气象组织亚洲区域通信枢纽的职责,是国际国内气象数据交换的中枢。
ICAPS(气象信息综合分析处理系统)软件的开发和推广应用,统一了全国天气预报员的工作平台,促进了天气预报业务流程的改革。
商用数据库管理系统得到业务应用,以数据为中心的业务流程逐渐形成。Internet技术被广泛应用于信息交流、发布。
由以上这些信息系统为主构成的国家气象中心信息系统,每天24小时不间断地运行,为国家级天气和气候业务和科研提供了技术支撑。
我国气象通信网络的发展
数据收集和交换
为了实现我国气象通信的自动化,国家气象中心1978年从日本日立公司引进了一台M-170和两台M-160计算机。这是我国气象部门首次引进国外先进的计算机系统,也是当时国内最高速的大型计算机系统。这三台机器构成“北京气象枢纽”——BQS系统,于1980年投入正式业务运行,使当时北京气象通信枢纽一跃成为世界气象组织全球电信系统(GTS)上技术领先的通信枢纽之一。不久之后由国家气象中心的通信软件专家在M-160上自行开发的X.25 LAPB协议控制程序成功地实现了北京-德国奥芬巴赫气象电路X.25 LAPB协议。这是GTS上第一条此类电路。M-170计算机峰值速度为每秒100万条指令,承担气象数据处理和我国第一代短期数值天气预报业务。这三台计算机于1991年退役,服役期长达12年。
BQS应用软件是我国气象部门第一个按软件工程方法组织开发的大型软件系统。BQS应用软件由国家气象中心的软件工程师与日立公司软件工厂的工程师共同参与开发,引进了日立公司当时的软件工程技术和项目管理方法。例如开发过程有清晰的阶段划分,分析、设计、实现、测试各阶段有明确的任务和考核目标、文档要求,建立了软件配置管理和软件变更管理体系。
高可靠性和高效率是BQS软件开发中追求的重要的目标。BQS的主要功能是国际国内数十条气象电路上的电报转发。由于当时的气象电路主要采用异步通信,BQS的一个重要设计指标是“不能丢失电路上的一个字符”。为
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此BQS软件采用了双系热备份技术,设计了十分复杂的磁盘文件系统。BQS软件的编程语言全部采用汇编语言,当时在日立大型机上实现BQS这样高效率的实时软件,采用汇编语言是唯一的选择。但是由于汇编语言的抽象级别低,BQS软件的编程、测试、维护的技术难度较大。
1990年初,从美国DEC公司购买的VAX6320、四台通信前端机MIRA,以及从太极公司购买的三台NCI2780到货安装。其中三台 NCI2780(VAX780的兼容机)与VAX6320成功地组成了VAXCluster群机系统。NCI2780承担气象通信业务,VAX6320承担气象数据库管理和数值预报业务的资料预处理。这些典型的小型计算机构成了国家气象中心第二代气象通信系统的硬件。接替BQS软件的第二代气象通信软件— MSS(报文交换系统)的开发工作于1988年开始,历时三年,1991年6月MSS正式投入业务运行。MSS的运行平台是著名的VAX小型机,操作系统为VAX/VMS。
与BQS系统相比,MSS采用了比较简捷的数据结构和控制结构;负责线路控制的前端机仍采用双机热备份运行方式,而负责后台业务处理的主机采用双机冷备份运行方式,这样就显著地降低了软件的复杂性。前端机和主机之间利用DECNET的非透明进程间通信机制,实现了4台前端机与1台工作主机之间的高效率通信。MSS软件除了约3%的底层公用模块用汇编语言编写外,其余均用C语言编写。由于C语言有很强的过程描述和数据结构描述功能,并提供结构化的逻辑构造,MSS的编程、测试和维护效率比BQS有明显提高;MSS程序还具有较好的可移植性,曾于1995年成功移植到SUN的Solaris 平台上。目前MSS软件仍然在国家气象中心业务运行,不久它将被功能更完善的第三代气象通信软件代替。
全国气象通信卫星网络系统(9210工程)是我国气象部门上世纪90年代建设的覆盖气象部门各级台站的国内气象通信系统。该系统以VSAT(甚小口径终端)卫星通信技术为主,地面公用分组交换网为辅,实现了全国300多个地市以上气象台到国家气象中心的双向TCP/IP互连。该系统的业务应用软件——气象信息业务系统(MIOS)由国家气象中心负责统一开发,实现国内气象数据的实时交换和管理。
MIOS包含数据传输、数据库和业务监控三个子系统。MIOS的安装地点超过300个,覆盖国家级中心、省台和地市台三个业务层次,运行于多种硬件平台之上。开发这样一个复杂的应用软件系统,必须按软件工程的原则和方法组织。因此在三年多的开发过程中始终将执行气象软件工程规范作为一项基本要求。特别是MIOS测试工作计划在设计和编程的同时即已由测试组开始制定。详细的测试计划和严格的测试过程对保证 MIOS的质量起到了重要的作用。
产品分发
由国家气象中心制作和收集的大量预报产品必须通过信息网络分发到全国的各级气象台站。早期的产品数量较少,以气象电报的形式、通过逐级的电报转发即可分发到台站。随着数值天气预报和气象卫星的发展,需要分发的产品数量急剧增长。气象通信卫星网络系统中的数据广播子系统很好地解决了这一问题。设立在国家气象中心的卫星通信主站,将2Mb/s的带宽划分为64个信道,用于气象数据广播。针对不同用户群的数据要求,组织了不同的广播节目。接收站必须经过主站授权才能接收到指定信道上的数据。目前全国有2300多个接收站。主站每天广播的数据总量在30GB以上。一个县气象站通过卫星广播接收到的数据量相当于以前从地面电路能收到的数据量的100倍。
实时数据管理系统
国家气象中心的第一、二代实时数据管理系统均是基于文件系统的专用数据管理系统。第一代运行于日立M-170计算机的VOS2操作系统上,用汇编语言编写;第二代运行于DEC的VAX(1997年后为ALPHA)计算机的VMS操作系统上,主要用FORTRAN语言编写。
基于文件系统的专用数据管理系统的优点是运行效率高,但是软件可靠性差、功能扩充困难。为克服这些缺点,从90年代中期开始,国家气象中心就探索利用商用数据库管理系统开发气象数据库。商用数据库管理系统是通用的数据管理工具,但将其用于气象数据管理需要解决运行效率问题。经过多年的试验,不断改进应用软件的效率,加之计算机硬件和商用数据库管理软件的性能价格比不断提高,2003年国家气象中心的基于SYBASE商用数据库管理系统的实时气象数据管理系统已开始用于业务。
高性能计算技术在国家气象中心的应用
高性能计算机
高性能计算机是指在计算速度、存储容量和访问带宽及连网速率等主要指标上处于领先地位的计算机,它总是相对于同一时期的其他计算机性能而言。
在1978年引进的BQS系统中,有一台每秒100万次计算的M-170计算机。这台当时的高性能计算机承担了我国第一个短期数值天气预报模式—B模式的计算任务。
1984年从日本富士通公司引进了M-360计算机,承担气候资料处理任务。该系统包含了多种外部设备,如纸带机、九轨磁带机、数字化仪、用户视频终端和宽行激光打印机等,较好地满足了当时资料处理的应用要求,特别是用户视频终端,为上机用户提供了更好的界面,比日立M-160/170系统上调试程序时输入主要靠卡片,输出只能看打印结果的方式进了一大步。
1988年,国家气象中心对M-360进行了升级,增加了一只CPU,并扩充了磁盘子系统。升级后的双CPU系统峰值性能达到7MIPS(每秒百万条指令)。在1990年Cyber962计算机安装之前,M-360承担了我国第一个中期数值天气预报模式(T42L9)的准业务运行,为我国中期数值天气预报的发展赢得了保贵的时间。
“七.五”期间,中期数值天气预报业务系统被国家列为重点工程。此工程的内容包括建设中期数值天气预报所需要的巨型计算机系统及其前端大型机系统,以及用于气象通信和数据库的小型机系统。1988年,中心与国防科技大学签订了由国防科大为国家气象中心研制银河—Ⅱ向量巨型机的合同,还分别与美国CDC公司、DEC公司及中国太极计算机公司签订了购买大型机及网络系统、小型机系统的合同。
1990年初,CDC Cyber962大型机和LCN网络系统开始安装。Cyber962是当时技术较先进的大型机,字长64位,内存64MB,峰值性能14.6MIPS,运行NOS/VE操作系统。
另一台更高性能的大型机CDC Cyber992由于美国出口审批的原因,推迟到1991年第二季度才交货安装。Cyber992字长64位,内存64MB,峰值性能34MIPS,带有向量处理部件,峰值向量运算性能达57MFlops(每秒百万次浮点运算),操作系统是NOS/VE。Cyber992采用水冷技术。Cyber系列机是大型机处于鼎盛时期的代表性机型。
Cyber和VAX计算机的安装较大地改善了中心的计算环境。1991年6月15日,中心的实时业务从原来的日立—富士通计算机上切换到Cyber—VAX计算机上,开始正式向外发布中期数值预报产品。
我国气象部门的第一台巨型计算机——银河—Ⅱ,经过国防科技大学计算机研究所五年多的研制开发,于1993年初开始在中心安装。国家气象中心是银河—Ⅱ 的第一家用户。银河—Ⅱ是共享主存的向量并行计算机,主频达50MHz,每个CPU的峰值性能为100MFlops。国家气象中心的银河—Ⅱ有四个 CPU,总峰值性能达400MFlops,内存256MB,有一个I/O处理机,通过专用通道与前端机(两台Cyber)相联。银河—Ⅱ采用专有操作系统 YHOS,支持批量作业方式,用户经前端机间接使用银河—Ⅱ巨型机。
在银河—Ⅱ的研制阶段,国家气象中心就与国防科大合作开发有关的气象应用软件。银河—Ⅱ交付使用后不久,新的中期数值预报业务系统就于1993年10月中旬开始在银河—Ⅱ上运行。
银河—Ⅱ在国家气象中心的安装使用,结束了我国气象部门没有巨型机计算机的历史,使我国跻身于世界上少数几个能制作和发布中期数值天气预报的国家之列;也对后来打破西方对我国的技术封锁,引进国外性能更高的计算机
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为了进一步提高我国数值天气预报的水平,气象部门需要比银河—Ⅱ性能更高的巨型计算机。这一要求得到了国务院领导和有关部委的支持。中国气象局领导直接参与了引进巨型机的选型工作。在对参与竞争的厂商的技术、价格等商务因素和出口的可能性等政治因素进行了认真细致的分析之后,选择了美国CRAY研究公司的产品。1994年3月底,中心与CRAY公司签订了购买CRAY Y-MP C92和Y-MP EL98系统的商务合同。作为C92系统到货前的过渡系统,CRAY公司于同年8月初在中心开始安装一套峰值性能为667 MFlops的双CPU Y-MP M92巨型机。一套峰值性能为533 MFlops的4 CPU Y-MP EL98也同时到货安装。这两套计算机的安装为中心新的数值预报业务系统提供了良好的开发环境。
同年9月下旬,CRAY C92单CPU系统到货。10月上旬正式交付使用。1995年2月底C92升级为双CPU系统,峰值性能是银河—Ⅱ的5倍。
CRAY C92和EL98均采用符合UNIX标准的UNICOS操作系统,配有FORTRAN 77,FORTRAN 90和C语言,及基于X窗口的程序调试和性能分析等丰富的工具软件。C92与EL98之间通过高速通道HiPPI相连,其上运行TCP/IP协议。
1995年6月开始,C92—EL98—VAX系统先后承担T63和T106中期数值预报正式业务,并承担“八五”国家重点科技攻关项目的成果──台风数值预报系统和暴雨数值预报系统的试运行。后来根据业务需求的变化,对C92的磁盘系统进行了扩充;EL98也于1996年升级为4CPU的J90。
CRAY C92巨型机确实来之不易。在引进的过程中,不但要解决复杂的技术和商务问题,更应首先解决美国出口许可及美国政府提出的计算机安全监控条件等政治问题。为此,以中国气象局领导为首的引进工作小组进行了不懈的、有原则的努力,最后终于实现了引进的目标。CRAY巨型机的成功引进有力地推动了中心数值预报业务的发展,同时也打破了长期以来西方国家对我国的高技术封锁。
在引进高性能向量计算机的同时,中国气象局、国家气象中心密切关注分布式内存的大规模并行计算机这一代表未来高性能计算发展趋势的技术。为了更好地开展并行化气象应用软件的研究与开发,中国气象局决定在整个巨型机引进项目中,购买一套分布式内存的并行计算机。经过对当时各主要生产厂商的技术、性能价格比和发展前景等因素进行反复比较、分析,最后选中了美国IBM公司的SP2并行机。 1995年6月,SP2系统在中心交付使用。
这套SP2并行计算机有32个处理结点,每个结点包含一个32位字长的Power 2处理芯片,其峰值性能高达266 MFlops。结点采用成熟的RS/6000工作站技术。结点之间通过IBM专门设计的高性能交换开关互连,任意两结点间的数据传输理论速率是 40MB/S。
SP2运行AIX(UNIX)操作系统,配有FORTRAN77、C++语言,支持并行程序开发的系统软件有:并行环境PE、作业调度程序Loadleveler、消息传递库MPL、MPI、PVM等,还有数据可视化工具Data Explorer。
SP2系统为国家气象中心的数值预报模式并行程序的开发提供了良好的平台。
20世纪90年代后期国家气象中心的高性能计算机能力又取得了长足进展。先后安装了曙光1000A、神威、银河-III、IBM SP等并行计算机。
神威并行机由国家并行计算机工程技术研究中心研制。1999年8月在国家气象中心安装。该系统为分布式内存结构的大规模并行处理系统,由主机、前端系统、盘阵系统和软件系统
组成。神威机具有96个运算节点,384个单元处理机,16个输入/输出节点、两个控制台和6个前端工作站。系统总体峰值性能为 384GFLOPS,内存总量48GB,系统磁盘总容量为1280GB。节点间以200MB/s 的平面格栅网互连。操作系统以Mach 2.5的微内核技术和BSD 4.3为基础,支持任务、线程和进程等运行实体,并与OSF/1标准兼容。配备了MPI、 PVM和自主开发的并行支持环境。
为充分发挥神威计算机系统的作用,对社会开放使用,以建成国内高水平的国家级高性能计算机应用开发基地, 2000年7月国家计委批准依托中国气象局成立“北京高性能计算机应用中心”。中心运行以来,约有一半的神威机资源向气象部门外的用户开放,取得了流体力学、材料物理、化学、生命科学等领域的一批重要应用成果,在国民经济建设中正在发挥着积极的作用。气象领域的主要成果有32个样本的T106L19模式的集合数值天气预报系统、5公里分辨率的中尺度MM5模式预报系统。
2000年初安装的IBM SP并行计算机是为运行更高分辨率的全球中期天气预报模式而从美国引进的。SP由12节点88个CPU构成,包含10个运算节点、2个输入/输出节点,每个节点2或4GB的内存。系统峰值运算性能70 GFLOPS、共26GB内存、324GB外部磁盘。结点间由双向150MB/s的交换机互连。SP提供了并行开发环境、并行作业调度程序和并行文件系统,安装了OpenMP、MPI、PVM等主流并行编程函数库和Frotran77/90、 HPF、C/C++语言,为用户提供了ESSL和MASS等科学计算库,以及系统性能调试工具PTX。IBM SP是我国第一台用于业务数值天气预报的大规模并行计算机,目前承担的最主要的业务是T213L31全球中期数值天气预报。
2004年,国家气象中心将购置更高性能的并行计算机,用于短期气候预测和天气预报业务。
高速局域网
国家气象中心在其业务系统中全面地采用局域网技术是从1990年初开始的。在此之前,M-160与M-170之间采用的是通道互连方式,M-160与M-360之间采用的是专线X.25 LAPB报路。基于微机的图形图象系统中曾采用了3+网。
1990年初,随Cyber系统一起引进了CDCNET网和LCN网,随VAX系统一起引进了DECNET网。中心引进的CDCNET和DECNET的链路级都是以太网。CDCNET支持TCP/IP协议和CDC的终端服务器协议。DECNET运行其专有的协议栈,功能比较丰富,亦支持LAT终端服务器协议。
LCN(松散耦合网)是CDC公司开发的异种机互连高速局域网络。中心的LCN网通过网络访向设备(NAD)和特制的同轴电缆将两台 Cyber大型机、M360、VAX6320及国家卫星气象中心的IBM4381大型机互连起来。这些计算机之间可通过LCN软件进行文件传输、作业互启动等工作。LCN的峰值速度是50Mb/s。
上述三种网络的安装,大大地改进了中心和计算环境。DECNET和CDCNET使用户在终端机房和一些办公室就能访问VAX和Cyber计算机,DECNET还是气象通信系统的重要支持环境。LCN网是当时有可能向我国出口的最高性能的网络,是中心“八·五”期间数值预报业务系统的重要支持环境。但是LCN不是一种开放的网络,特别是其链路级的设备是CDC公司的专有产品,其他厂商对 LCN不支持。另外LCN的软件本身也有一些缺陷,使得在自动连续运行的业务系统中,LCN的稳定性不够。
为了解决这一问题,1992年在VAX6320上增加了TCP/IP网络软件,并将VAX系统的以太网与Cyber系统的以太网用网桥互连起来。这样气象资料收集与产品分发系统 (VAXCluster)到数值预报主机(当时为Cyber)之间除了原有的LCN通路外,又增加了一条以太网通路。这一新的通路虽然传输速度不及LCN 快,但由于其上运行的TCP/IP软件稳定可靠,又是开放的协议,所以在业务和科研中发挥了越来越重要的作用。
特别是在CRAY巨型机投入使用后, VAX6320与CRAY EL98之间可以用FTP协议直接交换文件,而不需要Cyber机的介入,从而减化了业务系统的数据流程。1995年汛期开始运行的T63业务系统和台风、暴雨两个准业务系统正是建立在CRAY EL98—VAX群机系统这个以太网通路之上的。
随着越来越多的新业务使用中心的以太网,传输的效率在业务高峰时变得很低,连接VAX群机系统与CRAY EL98的以太网成了中心实时业务系统的瓶颈。
高性能的计算机需要与之相适应的高速网络系统。
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1996年3月开始,对中心的局域网系统进行了大规模的升级改造。这次升级改造的主要内容是:
①东、西两楼机房内各设一个高性能的网络交换和控制枢纽,两个枢纽之间用FDDI光纤技术互连,东楼的CRAY C92、EL98和IBM SP2直接以FDDI方式接入枢纽,西楼的两台主要的VAX机分别以独立的以太网段方式接入枢纽;
②对东、西两楼进行结构化网络布线,每层楼设一台智能化(可以接受集中式网络控制)的以太网集线器,为每个办公室提供一个非屏蔽双绞线(5类线)端口,目前可接以太网,以后可以接更高速的网;
③建立先进的网络管理系统,对网中的设备状态、信息流量,直至集线器上每一个端口实施监控。这一项目主要采用美国3COM公司产品。升级改造工程完工后,中心的局域网形成了三个层次:一是CRAY巨型机之间的高速通道HiPPI,数据传输速率800Mb/S;二是主要计算机之间的光纤网(FDDI),数据传输速率100Mb/S;三是经交换式网络枢纽互连的多个独立的以太网段。原先以太网上的拥挤状况得到了很大缓解。
2001年,国家气象中心的局域网系统又经历了一次大规模更新。这一次采用高性能的千兆以太网技术,实现了中国气象局大院内主要办公楼群、公用系统及相关部门统一、高速有效网络互连。更新后,形成了核心网络和边缘接入网络两个层次。核心网络连接中国气象局大院中业务最集中和信息需求量大的两幢建筑物,即国家气象中心和卫星气象中心。核心网络由三台核心交换机构成,各个节点之间采用高速连接,提供高带宽和冗余的数据传输。核心网络采用网状结构,最大限度地保证网络的可用性。
边缘接入网由边缘交换机和各单位局域网接口组成。边缘交换机提供现有局域网络系统接入骨干网络的能力,连接无法直接接入核心交换机的巨型计算机、各单位局域网、国内气象通信系统(9210主站)、Internet系统、Intranet系统、同城服务产品分发系统、电视天气预报节目制作系统和远程计算用户等系统。此次更新采用了CISCO公司的高性能交换机。
高性能存储系统
数值预报模式运算产生大量结果数据,通信系统收集到全国和全球大量的观测数据,计算机系统在运行中也需要定期进行文件备份,以利于故障后的恢复。为了有效地保存和管理上述用户和系统数据,必须有高性能的存储系统。
长期以来,国家气象中心一直使用九轨开卷式磁带作为脱机存储介质。这种磁带的最高纪录密度为6250字节/英寸,一大盘这种磁带最多只能记录100- 150MB。这种老式的存储技术无论在容量、速度,还是在操作的自动化程度上都不能满足中心近年来计算能力的快速增长引起的对大容量、自动化存储设备的要求。为此,作为引进巨型机系统的配套项目之一,中心于1996年初引进了美国StorageTek公司的一套小规模自动磁带库系统。这套系统包括一个由机械手操纵的能容纳1000只盒式磁带的库体及相关控制部件,两种类型的磁带驱动器各两台,和用于控制管理带库的一台SUN工作站。两种驱动器使用物理尺寸相同、记录方式不同的两种磁带介质。其中一种使用先进的螺旋扫描读写技术,一只盒式磁带的总容量可达25-50GB。根据不同的介质种类比例,整个自动磁带库的容量可达到5~10TB(万亿字节)。
自动磁带库的四台高性能驱动器直接由CRAY J90驱动。CRAY J90和C92上配有数据迁移软件。该软件可以将磁带文件用作磁盘文件系统的后援,形成一个容量巨大的虚拟磁盘文件系统。数据迁移软件根据系统管理员设定的原则及用户对文件访问的频度,自动地把文件在磁盘和磁带之间迁移。
自动磁带库首先用于CRAY,SP2等计算机系统的磁盘文件的定期后备,和数值预报业务系统的资料归档,然后利用数据迁移软件,在J90上建立了一个大容量、高性能的文件服务器。
目前国家气象中心正在建设国家级气象数据存储检索系统,该系统不但包含大容量、高性能的硬件设备和基本管理软件,还将配备针对气象应用需求专门开发的应用软件。系统建成后,将成为国家气象中心的业务系统的中心,较好地满足业务和科研用户对实时数据和历史数据的访问要求。
20多年来,国家气象中心的信息系统建设和应用虽然取得了上述重要成绩,但也存在一些问题。主要问题有:通信系统的能力不能适应观测数据和加工产品数量急剧增长、种类不断增加的要求;高性能计算机的应用水平与发达国家的同行比,还有很大差距,精通并行计算和数值模式的复合型人才十分缺乏;数据管理和服务能力不足,不能有效地支持气象业务和科学研究;信息系统的发展缺少综合的整体规划。
国家气象中心的这些问题,有一些也是世界气象组织近年来十分关注的。例如,世界气象组织已建立了一个跨计划的专家组,来研究“WMO未来信息系统”的设计问题,有关的技术实验已在欧洲地区进行,亚太地区即将开展;世界气象组织不久前的一份研究报告,对气象数据管理的现状进行了深入的分析,对加强不同计划在数据管理方面的协调一致提出了具体的建议。世界气象组织的这些技术研究工作对我国气象信息系统的发展有重要的指导作用。我国气象信息技术专家亦应当并能够为世界气象组织的这些工作做出贡献。