氣象軟件發(fā)展的見(jiàn)證、記錄與思考

沈文海

軟件是與計(jì)算機(jī)相伴相生的，氣象部門也是如此。

上世紀(jì)五、六十年代，氣象部門用于分析處理數(shù)據(jù)的工具，大致局限在算盤、手搖計(jì)算器范圍，鮮有電子計(jì)算機(jī)，遑論計(jì)算機(jī)軟件。

上世紀(jì)七十年代，氣象部門陸續(xù)引進(jìn)了若干臺(tái)國(guó)產(chǎn)晶體管計(jì)算機(jī)（如DJS-108、131等），但由于這些計(jì)算機(jī)配置簡(jiǎn)單，既無(wú)操作系統(tǒng)，更無(wú)標(biāo)準(zhǔn)的輸出存儲(chǔ)設(shè)備（如磁帶、磁盤等），甚至連鍵盤和終端顯示器都沒(méi)有，計(jì)算機(jī)操作員通過(guò)控制面板上的幾排不停閃爍著亮光的開(kāi)關(guān)來(lái)操縱計(jì)算機(jī)的各種運(yùn)行，而使用者只能以紙帶或卡片的形式將編寫的簡(jiǎn)單程序（包括數(shù)據(jù)）通過(guò)光電機(jī)輸入，運(yùn)算完畢后再通過(guò)寬行打印機(jī)將計(jì)算結(jié)果打印在打印紙上供使用者分析。那時(shí)由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還未出現(xiàn)，存儲(chǔ)方式簡(jiǎn)單而不安全（紙帶、卡片），通用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言尚不豐富（僅有如：Fortran、Basic、Arglo等），甚至連英文字母的計(jì)算機(jī)16進(jìn)制碼都尚未統(tǒng)一（有EBCDIC碼和ASCII碼之分），氣象部門對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用多是以“程序”形式予以完成的，這些程序規(guī)模較小（≤1，000行），通過(guò)紙帶或卡片保存于個(gè)人手中。真正意義上的氣象軟件尚未出現(xiàn)。

氣象部門成規(guī)模的軟件，肇始于1980年初投入運(yùn)行的BQS系統(tǒng)（世界氣象組織亞洲通訊樞紐）。BQS系統(tǒng)對(duì)于氣象業(yè)務(wù)的意義，在于建立起了實(shí)時(shí)獲取全球氣象觀測(cè)資料的路徑和手段；對(duì)于氣象IT的意義，在于所有的全球氣象觀測(cè)資料通信、數(shù)據(jù)的處理及繪圖等工作，全部由計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理完成。為此該項(xiàng)目引進(jìn)了三臺(tái)大型計(jì)算機(jī)（日立M-160二臺(tái)，M-170一臺(tái)），所有業(yè)務(wù)功能全部由計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，而這些軟件全部由氣象部門的技術(shù)人員在日本專家的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)、編制完成。

BQS系統(tǒng)的業(yè)務(wù)軟件，是我國(guó)氣象部門首個(gè)成規(guī)模的氣象軟件，也是我國(guó)氣象部門首次接觸到軟件工程這一概念和方法。

由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算資源奇缺，BQS系統(tǒng)引進(jìn)的大型計(jì)算機(jī)（M160、M170）是當(dāng)時(shí)世界上先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，在國(guó)內(nèi)實(shí)屬翹楚，且這三臺(tái)大型機(jī)的內(nèi)存、存儲(chǔ)、輸入輸出設(shè)備以及通用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言等配置完整；因此這些大型機(jī)在業(yè)務(wù)空閑時(shí)段為全國(guó)以及氣象部門科研人員提供了良好的運(yùn)算環(huán)境，我國(guó)第一代氣象預(yù)報(bào)模式（A模式）就是在這幾臺(tái)大型機(jī)上發(fā)育成長(zhǎng)的。

作為世界銀行第一期農(nóng)業(yè)貸款的使用單位之一，國(guó)家氣象中心于1984年購(gòu)買了日本富士通的M360大型計(jì)算機(jī)以及相應(yīng)的配套設(shè)備，用于氣象資料的分析處理，并在其上進(jìn)行了我國(guó)第二代氣象預(yù)報(bào)模式（B模式）的研制和試運(yùn)行。中國(guó)氣象科學(xué)研究院利用世界銀行第二期農(nóng)業(yè)貸款，于1986年從法國(guó)引進(jìn)了大型計(jì)算機(jī)DPS7，并在其上完成了中尺度模式MM4的引進(jìn)和試運(yùn)行。與此同時(shí)，一些國(guó)際通用的氣象繪圖軟件（如NCAR繪圖軟件等）也陸續(xù)在這些大型機(jī)上移植成功，提供使用。

上世紀(jì)八十年代前期和中期，高檔計(jì)算器PC-1500在一些省轄氣象觀測(cè)站的普及使用，為臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理和編報(bào)提供了便捷的手段。PC-1500內(nèi)置有BASIC語(yǔ)言，并配有精巧的液晶顯示器、鍵盤和針式打印機(jī)，一些省局技術(shù)人員在其上編制了基于BASIC語(yǔ)言的氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)處理程序，實(shí)現(xiàn)了地面和高空常規(guī)觀測(cè)數(shù)據(jù)氣象要素的提取和換算以及報(bào)文編碼等項(xiàng)工作的半自動(dòng)化處理。國(guó)家氣象局主管職能部門為此曾召開(kāi)研討會(huì)，在對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)完善后予以全國(guó)范圍內(nèi)推廣。由于PC-1500上配有RS232串口，可連接盒式錄音機(jī)，為這套軟件的復(fù)制和推廣提供了便捷條件。

與此同期，氣象科學(xué)研究院通過(guò)從中科院獲得的五臺(tái)不同型號(hào)的Cormemco微型計(jì)算機(jī)，嘗試用BASIC語(yǔ)言編制高空氣象探測(cè)信號(hào)的全自動(dòng)化處理軟件，并取得一定經(jīng)驗(yàn)。

1988年9月7日，我國(guó)第一個(gè)自行研制的氣象衛(wèi)星“風(fēng)云一號(hào)”A星發(fā)射成功。該衛(wèi)星的地面接收系統(tǒng)的所有應(yīng)用軟件全部由國(guó)家氣象衛(wèi)星中心的技術(shù)人員自行設(shè)計(jì)并編制完成。這是繼BQS系統(tǒng)之后我國(guó)氣象部門又一個(gè)完全由部門內(nèi)部組織設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)完成的大型計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。

上世紀(jì)八十年代后期，以CONVEX-120為代表的“小巨型機(jī)”、以DEC-VAX系列為代表的“小型機(jī)”以及以IBM-PC為代表的具有工業(yè)規(guī)范意義的微機(jī)逐步進(jìn)入氣象部門，UNIX和DOS作為通用操作系統(tǒng)開(kāi)始在氣象部門普及。上至中大規(guī)模數(shù)值預(yù)報(bào)模式的研究和試運(yùn)行，下至省地縣局常規(guī)氣象數(shù)據(jù)的分析處理，各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用在氣象部門全方位展開(kāi)，相應(yīng)的各種基于通用操作系統(tǒng)的氣象應(yīng)用軟件也開(kāi)始萌芽破土。由于“小巨型機(jī)”和“小型機(jī)”均可配有6250bpi磁帶驅(qū)動(dòng)器以及各種當(dāng)時(shí)流行的I/O設(shè)備（如3.5 軟盤驅(qū)動(dòng)器），而IBM-PC標(biāo)配有3.5 軟盤驅(qū)動(dòng)器，這為各類氣象軟件和數(shù)據(jù)的復(fù)制、流轉(zhuǎn)和磁介質(zhì)保存提供了條件。

上世紀(jì)九十年代初，微機(jī)開(kāi)始在氣象部門進(jìn)一步普及，從一個(gè)處室擁有一、二臺(tái)微機(jī)，到一個(gè)科、組擁有一、二臺(tái)微機(jī)，最后到每個(gè)技術(shù)人員擁有一臺(tái)微機(jī)，擁有程度逐漸大眾化。與此同時(shí)，微軟Windows圖形界面操作系統(tǒng)以及鼠標(biāo)隨著微機(jī)進(jìn)入到氣象部門的計(jì)算機(jī)房乃至辦公室，氣象數(shù)據(jù)的分析和展示開(kāi)始向著可視化方向發(fā)展。

同樣在九十年代初，以“粗纜”和“細(xì)纜”為主要形式的辦公室網(wǎng)絡(luò)、以及以同軸電纜為主要形式的通用高帶寬局域網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始傳入氣象部門，同事之間、科室之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信開(kāi)始出現(xiàn)。隨后不久，TCP/ IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以太網(wǎng)、令牌環(huán)、FDDI、ATM等網(wǎng)絡(luò)形式和概念隨著“9210工程”、國(guó)家氣候中心籌建、風(fēng)云系列衛(wèi)星地面測(cè)控系統(tǒng)建設(shè)等一系列大型項(xiàng)目和工程建設(shè)而進(jìn)入氣象部門，局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境迅速形成。技術(shù)和科研人員告別了延續(xù)十余年的在計(jì)算機(jī)房集中使用計(jì)算資源的“上機(jī)”時(shí)代，開(kāi)始自己的辦公桌上完成所有業(yè)務(wù)和科研工作。

1992年10月由國(guó)務(wù)院批復(fù)，代號(hào)為“9210工程”的氣象衛(wèi)星通信系統(tǒng)工程，是氣象部門繼BQS系統(tǒng)之后又一個(gè)大型信息系統(tǒng)建設(shè)工程。該工程利用國(guó)產(chǎn)通信衛(wèi)星亞衛(wèi)-2號(hào)的星載富余帶寬，建立起國(guó)省地縣四級(jí)星型衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，徹底解決了困擾氣象部門數(shù)十年的氣象觀探測(cè)資料實(shí)時(shí)獲取難題，為天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)以及氣象服務(wù)等領(lǐng)域業(yè)務(wù)工作的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?！?210”系統(tǒng)（氣象衛(wèi)星通信系統(tǒng)）與各級(jí)氣象部門已先后建成的本地局域網(wǎng)系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了各級(jí)氣象部門之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。

“9210”通信系統(tǒng)軟件由氣象部門獨(dú)立設(shè)計(jì)，采用部門內(nèi)部大協(xié)作方式，集體開(kāi)發(fā)完成。

“9210工程”在成功建立起全氣象系統(tǒng)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，還計(jì)劃建立國(guó)省地縣四級(jí)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為此引進(jìn)了當(dāng)時(shí)業(yè)界較為著名的Sybase數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并隨工程建設(shè)的各種設(shè)備一道布設(shè)到各級(jí)部門。這是氣象部門首次接觸到業(yè)界規(guī)范的商用數(shù)據(jù)庫(kù)概念及系統(tǒng)。

“9210工程”的另一項(xiàng)成果，是著手開(kāi)發(fā)了第一版用于天氣預(yù)報(bào)員分析天氣情況并制作天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)交互式圖形/圖像桌面系統(tǒng)“氣象信息綜合分析處理系統(tǒng)”（即：MICAPS系統(tǒng)），填補(bǔ)了我國(guó)氣象部門在這一業(yè)務(wù)領(lǐng)域的空白。第一版MICAPS系統(tǒng)與“9210”通信系統(tǒng)一樣，完全由氣象部門自己設(shè)計(jì)、自行開(kāi)發(fā)完成。限于當(dāng)時(shí)的設(shè)備條件，第一版的MICAPS分別由工作站版和微機(jī)版兩個(gè)小組分頭開(kāi)發(fā)。后隨著市場(chǎng)上微機(jī)性能和功能的快速提升，工作站版MICAPS逐漸淡出；自第二版起，MICAPS全部采用基于Windows的微機(jī)版。

自出生伊始，有關(guān)部門就注意營(yíng)造MICAPS的生態(tài)環(huán)境。隨著時(shí)間的流逝，MICAPS至今已走過(guò)二十幾個(gè)春秋，版本更新到第四版，開(kāi)發(fā)模式也由最初的自行設(shè)計(jì)、自己開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的軟件外包。

MICAPS是目前我國(guó)氣象部門最為知名的行業(yè)軟件之一。

上世紀(jì)九十年代，氣象部門先后從美國(guó)引進(jìn)了巨型向量機(jī)CRAY/C92、巨型陣列機(jī)IBM-SP和IBMSP2、大型機(jī)Cyber-991/992等大規(guī)模和超大規(guī)模計(jì)算機(jī)設(shè)備，并同期引進(jìn)了國(guó)產(chǎn)巨型機(jī)“銀河-I”、“銀河-II”及“曙光-100”等國(guó)產(chǎn)計(jì)算設(shè)備，為我國(guó)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的業(yè)務(wù)運(yùn)行構(gòu)建了較為完備的算力環(huán)境。短短幾年時(shí)間，T42、T63、T106等全球譜模式以及MM5等區(qū)域天氣模式紛紛業(yè)務(wù)化或準(zhǔn)業(yè)務(wù)運(yùn)行，天氣預(yù)報(bào)開(kāi)始向著以數(shù)值預(yù)報(bào)為主要手段的方向發(fā)展。

與此同時(shí)，新組建不久的國(guó)家氣候中心也在積極從事氣候模式的研制、引進(jìn)、調(diào)試和業(yè)務(wù)化工作，其主要模式有：CCM2、MOMs3及動(dòng)力延伸預(yù)報(bào)等，這些工作大部分是在以服務(wù)器IBM-59H為主的相對(duì)簡(jiǎn)陋的計(jì)算環(huán)境下完成的。

自1988年9月7日第一顆國(guó)產(chǎn)氣象衛(wèi)星“風(fēng)云-I號(hào)”A星始，至上世紀(jì)九十年代末，所有發(fā)射的風(fēng)云系列國(guó)產(chǎn)氣象衛(wèi)星的地面接收處理系統(tǒng)的軟件部分，都是由國(guó)家氣象衛(wèi)星中心的技術(shù)人員設(shè)計(jì)、研發(fā)、調(diào)試并運(yùn)行的。

也是在上世紀(jì)九十年代，以ArcGIS和MAPinfo為代表的地理信息系統(tǒng)進(jìn)入中國(guó)大陸并迅速為氣象部門所接受，氣象服務(wù)部門和一些專業(yè)氣象（如農(nóng)業(yè)氣象）部門積極應(yīng)用這些新概念和新平臺(tái)拓展自己的工作領(lǐng)域，豐富自己的工作內(nèi)容，并取得良好成效。與此同時(shí)，伴隨著工作站這一曇花一現(xiàn)的專用于可視化展示和制作的專用計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，一批繪圖軟件也隨之進(jìn)入用戶視野，其中以SGI公司的GL庫(kù)最為著名。而在氣象繪圖方面，NCAR、Vis5D、GrADS等通用氣象繪圖軟件以源代碼或可執(zhí)行程序形式出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上，為氣象工作者所擁躉。其中GrADS以其適用計(jì)算機(jī)種類廣泛、操作簡(jiǎn)單、便于個(gè)性化補(bǔ)充完善等特點(diǎn)，受到氣象從業(yè)者（尤其是科研人員）的熱捧。

同樣是上世紀(jì)九十年代中期，互聯(lián)網(wǎng)首先以email形式在氣象部門得到應(yīng)用，相比較紙質(zhì)信函郵遞，電子郵件大大提高了氣象工作者之間的遠(yuǎn)距離通信時(shí)效——尤其是越洋跨國(guó)通信時(shí)效。很快地，氣象部門便出現(xiàn)了利用email成功進(jìn)行越洋數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖吕＞o接著，瀏覽器開(kāi)始出現(xiàn)并為氣象從業(yè)者所青睞，通過(guò)瀏覽器搜尋國(guó)外各大著名氣象單位網(wǎng)站上的各種信息，下載渴望已久的數(shù)據(jù)資料和軟件，成為不少氣象工作者上班期間的一項(xiàng)日常工作內(nèi)容，GrADS繪圖軟件的迅速普及應(yīng)用，就是這項(xiàng)工作內(nèi)容的成果之一。由于互聯(lián)網(wǎng)上豐富的氣象數(shù)據(jù)資源，許多原本因缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)而無(wú)法開(kāi)展的業(yè)務(wù)工作因此而得以開(kāi)展，一些單位甚至將國(guó)外網(wǎng)站上所發(fā)布的專業(yè)氣象數(shù)據(jù)作為本單位業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)來(lái)源，并為此建立了相應(yīng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，編制相應(yīng)的下載軟件，以便定時(shí)下載獲取；其中的一些業(yè)務(wù)甚至延續(xù)二十余年，直至現(xiàn)在。

九十年代中后期，國(guó)家氣象中心依托DEC公司的小型機(jī)VAX6320開(kāi)發(fā)出了我國(guó)第一套氣象實(shí)時(shí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，并正式投入運(yùn)行，為國(guó)家級(jí)氣象業(yè)務(wù)單位提供由國(guó)際和國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)所獲得的實(shí)時(shí)氣象資料服務(wù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)的投入運(yùn)行，在氣象部門內(nèi)部首次實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)氣象資料的數(shù)據(jù)管理和共享，并為日后一系列氣象數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐。

也是在九十年代后期，國(guó)家氣象中心以引進(jìn)的IBM Lotus/Notes為依托，首次在全氣象系統(tǒng)建立起辦公自動(dòng)化平臺(tái)。該平臺(tái)最初以郵件、文字對(duì)話、日程安排、會(huì)議管理等為主要功能。該平臺(tái)以業(yè)務(wù)單位為節(jié)點(diǎn)，基本達(dá)到了受眾范圍的橫向到邊、縱向到底，從而使得氣象部門的辦公效率得以大幅提升。

同樣是在上世紀(jì)九十年代后期，由于“9210”工程、局域網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)的普及，許多因計(jì)算資源和通信資源問(wèn)題而被遲滯的業(yè)務(wù)工作因之而得以陸續(xù)展開(kāi)，氣象各部門紛紛自己著手建設(shè)或完善領(lǐng)域內(nèi)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作，業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)數(shù)量和規(guī)模明顯上升。由于氣象業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，幾乎所有氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)最終都將歸結(jié)到相關(guān)的氣象信息系統(tǒng)建設(shè)、歸結(jié)到軟件研發(fā)。而由于各單位相應(yīng)技術(shù)力量和水平參差不齊，業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量亦出現(xiàn)較明顯差異。有鑒于此，有關(guān)職能部門在總結(jié)BQS系統(tǒng)和9210系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，并參照當(dāng)時(shí)國(guó)家頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，編制并發(fā)布了《氣象信息工程建設(shè)規(guī)范》和《氣象軟件工程規(guī)范》，試圖以此來(lái)規(guī)范氣象部門內(nèi)部的業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，保證工程質(zhì)量。

二十一世紀(jì)初，中國(guó)氣象局抽調(diào)全國(guó)各省數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和科研骨干，成立了“數(shù)值預(yù)報(bào)創(chuàng)新基地”，開(kāi)始研制國(guó)產(chǎn)數(shù)值預(yù)報(bào)模式GRAPS。在此前后，由于國(guó)產(chǎn)氣象衛(wèi)星研制和發(fā)射計(jì)劃的有序進(jìn)行，各待發(fā)射國(guó)產(chǎn)氣象衛(wèi)星的地面接收處理系統(tǒng)需要一一設(shè)計(jì)和建設(shè)，國(guó)家衛(wèi)星氣象中心為此成立了 “星地通公司”，專職于國(guó)產(chǎn)氣象衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研制。為進(jìn)一步規(guī)范軟件研發(fā)過(guò)程，該公司特意引進(jìn)了專門人才，以推進(jìn)軟件工程理念、方法的貫徹和實(shí)施。華云信息科技有限公司（簡(jiǎn)稱“華信公司”）則是在九十年代中期，依托“9210工程”而成立的信息系統(tǒng)集成公司，專司承接國(guó)家氣象中心中大型氣象軟件的研發(fā)任務(wù)。

二十一世紀(jì)頭十年，是氣象軟件高速發(fā)展的十年，除風(fēng)云系列國(guó)產(chǎn)氣象衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)及相應(yīng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)外，國(guó)家級(jí)氣象資料管理系統(tǒng)、新一代國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星視頻會(huì)商系統(tǒng)等一批基礎(chǔ)性工程陸續(xù)展開(kāi)并完成。其中：國(guó)家級(jí)氣象資料存儲(chǔ)系統(tǒng)（MDSS）首次在國(guó)家級(jí)層面上實(shí)現(xiàn)了除衛(wèi)星資料外所有實(shí)時(shí)和歷史氣象資料的統(tǒng)一規(guī)范化管理、服務(wù)。該系統(tǒng)首次運(yùn)用商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（ORACLE）實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化氣象資料的規(guī)范化管理，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化氣象數(shù)據(jù)的一體化管理，實(shí)現(xiàn)了熱、溫、冷數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)遷移和回遷，實(shí)現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)的規(guī)范化對(duì)外服務(wù)。

上世紀(jì)九十年代建成的“9210工程”首次實(shí)現(xiàn)了氣象觀探測(cè)資料的實(shí)時(shí)傳輸，具有劃時(shí)代里程碑意義。但由于所依托的通信衛(wèi)星富余帶寬資源有限，無(wú)法適應(yīng)日益增長(zhǎng)的氣象觀測(cè)資料、數(shù)據(jù)和服務(wù)產(chǎn)品的傳輸需求。因此在新世紀(jì)之初，在三大運(yùn)營(yíng)商地面光纖寬帶通信迅速發(fā)展的背景下，依托地面光纖寬帶通信公共資源，國(guó)家氣象信息中心啟動(dòng)、實(shí)施并完成了“光纖為主、衛(wèi)星為輔”的新一代國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，為此后氣象觀測(cè)、預(yù)報(bào)和服務(wù)領(lǐng)域的高速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)。

由于上世紀(jì)九十年代一系列大規(guī)模信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，氣象系統(tǒng)各業(yè)務(wù)部門終于擺脫了因計(jì)算、通信、存儲(chǔ)等IT基礎(chǔ)資源長(zhǎng)期短缺所造成的窘境，業(yè)務(wù)創(chuàng)新與發(fā)展熱情空前高漲，業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)遍地開(kāi)花。一批涉及短時(shí)臨近預(yù)報(bào)、干旱預(yù)測(cè)、臺(tái)風(fēng)、農(nóng)業(yè)氣象等重要業(yè)務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，依托國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)、Internet系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、繪圖系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)性平臺(tái)而逐一建立或重建起來(lái)。這些系統(tǒng)以及相應(yīng)業(yè)務(wù)軟件的建設(shè)，絕大部分是由項(xiàng)目所屬單位自行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的。

2008年，為貫徹執(zhí)行國(guó)務(wù)院政企分離的重要指示精神，氣象部門內(nèi)部采取了大規(guī)模行動(dòng)，許多掛靠在各單位業(yè)務(wù)處室之下的小微企業(yè)紛紛關(guān)閉，中大規(guī)模企業(yè)如星地通、華信等公司則逐步獨(dú)立經(jīng)營(yíng)，與原有掛靠單位不再有直接往來(lái)。伴隨而來(lái)的是這些企業(yè)中的不少業(yè)務(wù)骨干紛紛或出走、或回歸業(yè)務(wù)單位，積累十余年的技術(shù)力量大量流失，令企業(yè)經(jīng)營(yíng)者痛心疾首，一時(shí)茫然不知所措。

政企分離措施對(duì)氣象軟件研發(fā)工作最直接的影響，是徹底斷絕了氣象部門內(nèi)部自行研發(fā)氣象軟件的經(jīng)費(fèi)來(lái)源，迫使氣象部門轉(zhuǎn)而尋求社會(huì)力量，以軟件項(xiàng)目外包形式來(lái)完成氣象軟件的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作。自此，氣象軟件逐步走上了“軟件研制項(xiàng)目化”的道路。

“軟件研制項(xiàng)目化”的直接結(jié)果，是使氣象部門擺脫了氣象軟件自己設(shè)計(jì)、自己研發(fā)、自己運(yùn)行、自己維護(hù)的小作坊型生產(chǎn)模式，氣象軟件的規(guī)模不再受到限制，一些大型和超大型氣象軟件陸續(xù)被研制出來(lái)，同時(shí)軟件的質(zhì)量得到了相當(dāng)?shù)谋ＷC。

“軟件研制項(xiàng)目化”的另一個(gè)結(jié)果，是軟件研發(fā)周期的確定性作為剛需被強(qiáng)制遵守。甲乙雙方在研制時(shí)間上都有明確要求，氣象部門作為甲方在付出費(fèi)用后，希望能在預(yù)想的時(shí)間內(nèi)得到滿意的結(jié)果——即便在需求一時(shí)梳理不清的情況下；而乙方出于企業(yè)經(jīng)營(yíng)考慮，更不可能無(wú)限期地在需求、功能和性能等方面與甲方無(wú)休止地磨合，需求在梳理到一定階段后必須凍結(jié)，后續(xù)跟進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)和研發(fā)一切以凍結(jié)時(shí)的需求為依據(jù)。而需求一旦固定下來(lái)，軟件的功能和性能也就隨之固定下來(lái)，研制出來(lái)的軟件以“產(chǎn)品”的形式提供給甲方，這就是所謂“軟件形態(tài)產(chǎn)品化”。

“軟件研制項(xiàng)目化”的再一個(gè)結(jié)果，是項(xiàng)目外包承接方的不確定性。由于軟件研制項(xiàng)目外包多采用招標(biāo)形式，為公平起見(jiàn)，甲方不可能直接指定承接商，一切以投標(biāo)企業(yè)的投標(biāo)書和評(píng)標(biāo)專家組的評(píng)判結(jié)果為結(jié)果。因此最終中標(biāo)者很可能是甲方不熟悉甚至不中意的陌生企業(yè)。這對(duì)于一些以升級(jí)和更新?lián)Q代為目標(biāo)的氣象軟件的研制是相當(dāng)不利的，因?yàn)槟吧闹袠?biāo)企業(yè)對(duì)需要升級(jí)的原軟件不熟悉，而對(duì)于一個(gè)大規(guī)模軟件而言，由陌生到熟悉的過(guò)程，對(duì)甲乙雙方而言都是十分痛苦的過(guò)程。受到時(shí)間、人力資源和經(jīng)費(fèi)的三重壓力，多數(shù)情況下陌生的中標(biāo)企業(yè)不可能投入充足的時(shí)間和人力資源來(lái)了解、熟悉并掌握原有軟件的各種技術(shù)細(xì)節(jié)，技術(shù)人員寧可推倒重來(lái)，在需求的基礎(chǔ)上重新研制一套新的軟件產(chǎn)品，也不愿埋頭一頁(yè)頁(yè)一行行閱讀原有軟件的各種技術(shù)文本，以求在字里行間中獲取原有軟件的設(shè)計(jì)理念、風(fēng)格、方法和具體技術(shù)手段。新研制的升級(jí)軟件不是在原有軟件基礎(chǔ)之上繼承開(kāi)發(fā)，而是在一片平地上另起爐灶、重打鼓另開(kāi)張，原有軟件的繼承性受到破壞——即所謂“軟件升級(jí)斷代化”。

“軟件研制項(xiàng)目化”的最后一個(gè)較有影響的結(jié)果，是研制團(tuán)隊(duì)的臨時(shí)性。從建設(shè)項(xiàng)目管理角度而言，研制團(tuán)隊(duì)因項(xiàng)目而聚，項(xiàng)目結(jié)束而散，原本天經(jīng)地義、無(wú)可厚非。然對(duì)于氣象軟件（尤其是那些關(guān)鍵業(yè)務(wù)的軟件系統(tǒng)）而言，如果沒(méi)有一支較穩(wěn)定的團(tuán)隊(duì)（甚或小組）對(duì)該軟件持續(xù)跟蹤，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、記錄問(wèn)題、分析問(wèn)題并最終解決問(wèn)題，或者將所有發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題歸納匯總，作為軟件下一個(gè)版本的需求內(nèi)容之一，那么這個(gè)軟件實(shí)際上便置身于一種乏人問(wèn)津的環(huán)境之中，敗枝無(wú)人修剪、干涸無(wú)人澆灌，聽(tīng)?wèi){其自生自滅，此即所謂“軟件生態(tài)荒蕪化”。

實(shí)事求是地說(shuō)，并非所有氣象軟件都需要培育生態(tài)環(huán)境，如：國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)功能需求明確且不會(huì)變更，能力邊界清晰，并有其自身的特定運(yùn)行環(huán)境和業(yè)務(wù)流程節(jié)點(diǎn)位置，只要運(yùn)維措施得當(dāng)，終其一生也不需要對(duì)其悉心觀察、小心呵護(hù)。

但也確有不少氣象軟件，因其最初的需求不確定、不完整或應(yīng)對(duì)新情況需要調(diào)整增加新的功能，導(dǎo)致功能需求的不斷變化。這樣的情形在面向用戶的、以應(yīng)用和服務(wù)為主要特征的氣象軟件中隨處可見(jiàn)。這種氣象軟件，與其說(shuō)是產(chǎn)品，不如說(shuō)是生命體，因?yàn)樗恢碧幱谏L(zhǎng)變化狀態(tài)。而生長(zhǎng)狀態(tài)中的氣象軟件，最為需要的就是良好的生態(tài)環(huán)境。

很遺憾，除MICAPS等僅有的幾個(gè)知名氣象軟件外，不少以應(yīng)用和服務(wù)為特征的“生命體”氣象軟件，其所處生態(tài)環(huán)境并不理想，一些大型應(yīng)用服務(wù)軟件因項(xiàng)目驗(yàn)收后缺乏后續(xù)的應(yīng)用培訓(xùn)、推廣普及、技術(shù)交流和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等有效的生態(tài)培育機(jī)制的建立和落實(shí)，軟件項(xiàng)目的驗(yàn)收之日，便是該軟件的凋零之始。即便主導(dǎo)者以行政命令強(qiáng)行推廣，也往往事倍功半，難收預(yù)期之功。過(guò)若干年后，根據(jù)形勢(shì)需要，不得不再以另一個(gè)單位，用另一個(gè)名稱重新再建一遍，令前番所做的所有工作全部消散于無(wú)形中。

所以，軟件研制項(xiàng)目化，軟件形態(tài)產(chǎn)品化、軟件升級(jí)斷代化和軟件生態(tài)荒蕪化，是十余年來(lái)困擾氣象軟件的幽靈。

對(duì)此，氣象部門并非束手無(wú)策，筆者認(rèn)為至少有以下應(yīng)對(duì)策略：

一、著力培育優(yōu)秀的意圖貫徹者和項(xiàng)目管理員

事實(shí)上，國(guó)內(nèi)各大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、電訊運(yùn)營(yíng)商、銀行等都擁有自己實(shí)力雄厚、技術(shù)精湛的軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)，以滿足自身業(yè)務(wù)變更和發(fā)展的需要。氣象部門即便因各種原因不能擁有類似的機(jī)構(gòu)，只能以項(xiàng)目外包形式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)，則起碼應(yīng)當(dāng)配置適當(dāng)?shù)募夹g(shù)崗位，擁有若干熟悉業(yè)務(wù)、了解技術(shù)、善于交流、掌握項(xiàng)目管理技能并具備一定組織能力的技術(shù)骨干，通過(guò)技術(shù)交流和項(xiàng)目管理等途徑，在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中完美地貫徹甲方的業(yè)務(wù)意圖，而不是將所有管控工作悉數(shù)交予監(jiān)理部門；同時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能培育熟悉氣象業(yè)務(wù)的、有較強(qiáng)專業(yè)擅長(zhǎng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作伙伴；以此來(lái)減緩因項(xiàng)目外包所可能導(dǎo)致的一些負(fù)面效應(yīng)。

二、引入敏捷業(yè)務(wù)概念，采用敏捷開(kāi)發(fā)模式

氣象部門的許多業(yè)務(wù)并非穩(wěn)態(tài)，其功能是需要不時(shí)變化和更新的，有些業(yè)務(wù)需要快速發(fā)布，不斷更新迭代，這在氣象服務(wù)領(lǐng)域尤為常見(jiàn)；一些雖以“平臺(tái)”著稱，但用戶需要在其上進(jìn)行各種開(kāi)發(fā)應(yīng)用的軟件平臺(tái)，也有功能不斷補(bǔ)充和組合的現(xiàn)實(shí)需求；采用經(jīng)典的軟件工程方法研制和維護(hù)這類業(yè)務(wù)顯然存在缺陷。因此，氣象部門需要引進(jìn)“敏捷業(yè)務(wù)”概念，以“穩(wěn)態(tài)”和“敏捷”雙模式架構(gòu)共同驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展。就軟件研制方式而言，氣象部門在以經(jīng)典軟件工程為靈魂的軟件項(xiàng)目外包之外，需要引進(jìn)敏捷開(kāi)發(fā)模式，并著意培養(yǎng)掌握相應(yīng)技能的敏捷開(kāi)發(fā)技術(shù)骨干，以適應(yīng)敏捷業(yè)務(wù)的各種需求；職能管理部門則需要給予相應(yīng)的配套政策支持。事實(shí)上，相應(yīng)的技術(shù)和研制模式（如“微服務(wù)”等）已經(jīng)成熟，一些單位已經(jīng)在具體應(yīng)用了。

三、培育良好的軟件生態(tài)環(huán)境

應(yīng)用和服務(wù)型業(yè)務(wù)及軟件需要下大力氣培育良好的生態(tài)環(huán)境，以利其茁壯成長(zhǎng)，這是常識(shí)；相應(yīng)的方法和手段也盡人皆知；問(wèn)題的關(guān)鍵在于貫徹和落實(shí)。這不是技術(shù)問(wèn)題，而是機(jī)制和管理問(wèn)題，且并非無(wú)解。故在此不予展開(kāi)。

總之，氣象軟件的發(fā)展歷程充滿艱辛，成果輝煌。目前雖面臨諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)，但這畢竟僅為行路上的羈絆，只要認(rèn)真面對(duì)、積極思考、著力解決，發(fā)展的前景依舊光明。