沈文海：气象系统集约化需顶层设计

　　“1854年克里木战争时期，英法舰队遭遇黑海风暴失事，第一次开始关注研究天文气象资料，并深刻认识到准确预测天气，不仅有利于行军作战，也对工农业生产有极大益处。”我们的采访话题从追溯天气预报诞生的历史渊源开始，自然而然转入信息化进程作用于气象学科带来的跌宕起伏的新变化。“信息技术无法替代气象科学，但由于技术的突破和有效应用的确解决了气象业务发展中的某些困境，如处理能力、处理技术等。”

　　对于气象信息化，沈文海这样解读：“它是充分利用信息技术，有效解决气象学科和气象业务发展过程中不断涌现的问题和需求，促进气象学科和业务的高效、持续、健康发展的工作进程。”而如何释放信息技术作为推进气象事业发展的鲜活生产力，正是沈文海就职单位国家气象信息中心的核心工作。

　　作为改革开放后首批进入气象界的气象人，沈文海1982年毕业于上海复旦大学数学系后，一直从事气象领域工作，先后就职于中国气象科学研究院、国家气候中心、国家气象中心等单位，现任国家气象信息中心副总工程师兼任信息中心科委会主任。

　　从业30余年，沈文海积累了丰富阅历，形成了信息化战略思考的全局观。“信息中心不能把IT与气象业务分开看，要发挥出IT更重要的作用来。IT一定要与业务真正结合起来，才能最大程度地发挥作用。”这是沈文海多年气象信息化工作的体会。

　　“过程中也存在一些问题，目前气象信息化发展最大的难点是理念问题。气象信息化亟待进一步深入，由技术和操作层面上升到管理层面，扭转目前整体无序的建设状态。”沈文海坦言：“对于求解的方式，我更愿意做一个幕僚角色。因为我不是振臂一呼、应者云集的人，我只会为信息化决策者出谋划策，给出自己的建议。”

　　信息技术助力气象事业

　　50多年前，气象观测资料的获取得依靠通讯队收发摩尔斯电码，天气形势图需要专业绘图员手工绘制。现在，现代化通信技术实现了气象资料信息的高速实时传输，丰富的数据资源和计算资源使制作出更精准的气象数据产品成为可能。

　　中国信息化周报：气象信息中心是中国气象局专门从事信息化建设的司局级单位，请您介绍一下中心的职能板块和业务工作。

　　沈文海：国家气象信息中心承担着国家级气象基础信息、计算机、骨干网络和通信资源的运行、管理、维护、建设及服务等工作。与北京高性能计算机应用中心一个机构、两块牌子。

　　中心的业务工作有四个核心部分。一是承担气象通信任务，负责国家级局域网、气象通信广域网、卫星广播系统等业务系统建设、运行;负责全国应急通信系统建设、运行、应急通信协调与技术保障。二是负责世界气象组织北京全球信息系统中心的建设、运行，进行全球地球环境数据交换。三是负责国家级高性能计算系统建设、运行和用户技术支持。四是负责气象资料质量控制、评估方法以及数据产品加工处理算法的研究，制作各类基础资料集和数据产品。此外，还涉及一些具体的气象信息技术服务工作。

　　中心目前有六大核心业务机构：运行监控室、高性能计算室、通信台、资料服务室、系统工程室、业务与园区电讯保障室以及后期新建的气象数据研究室。

　　中国信息化周报：国家气象信息中心处于我国气象业务系统的核心，IT应用在现代化建设的进程中扮演了重要的角色，能否介绍一下国家气象中心目前的信息化应用成果?

　　沈文海：第一个具有里程碑意义的气象信息系统是BQS(北京气象系统)。当时，我们引入了三台日本巨型计算机及整套通讯软件。BQS系统建成后，第一次实现了中国和国际气象观测资料的实时相互交换，同时也实现了国家和省级气象局的信息通信。

　　气象信息化发展的第二个标志性工程，是1992年国家批准实施的9210工程。该工程全称为气象卫星通信系统，建设目标是通过通信卫星数字通讯频道实现全国观测站观测资料的实时收集和下发，该方式彻底改变了传统的通讯方式，打通了国内所有气象观测信息瓶颈，实现国内信息实时传输和收集、共享，这也让我国的天气预报工作，真正实现了实时化。

　　第三个影响深远的信息化举措是引入超级计算机——cray，主要用于数值预报的计算。气象科学中的一门重要学科“天气动力学”告诉我们，可以通过一组非线性偏微分方程组来描述大气状态。实际上，数值预报就是用数值方法求解这个偏微分方程组，观测资料就是求解这个偏微分方程组时的边界值和初始值。由于计算环境的改善，我国数值天气预报得以发展。

　　与此同时，支撑业务应用的重要软件系统也相继建立起来。其中，由气象中心开发的气象信息交互式预报系统(MICACS系统)目前已成为气象预报员的专用平台，能实现天气图的自动绘制、多种观测资料的图形/图像显示和叠加以及天气预报图的人机交互式制作，这也标志着信息技术与气象业务实现了更加紧密与深入的结合。

　　中国信息化周报：天气预报精确性是我们所关心的，可以说是最大的需求，国家气象信息中心在保障天气预报的准确性方面采用了哪些信息化手段来支持?

　　沈文海：一般来说，天气预报当然是预报员的专职。作为信息技术手段来说，我们主要从几个方面来进行支撑。一是实时观测资料准确、及时、完整地提供，主要通过信息系统建设，如通信系统、数据库系统、数据处理系统，以及数据分发系统等来实现;第二个是对于数值预报所用的高性能计算机的维护，为高性能计算机运行提供所需要的计算资源和存储资源的服务。

　　集约化整合强健业务系统

　　在缺乏整体规划的背景下，职能部门、业务单位间缺乏沟通，闷头自我发展成为常态，造成的结果是气象业务信息化“干弱枝肥”。合理的做法是强身健体，构建起一个经过通盘设计规划后，资源配置合理、流程简约、功能完备的精干业务体系。

　　中国信息化周报：2013年是落实“十二五”规划工作目标的关键一年，现阶段，气象信息化建设有何突破性进展?

　　沈文海：回答这个问题前，我想简单描述下气象信息化发展的阶段性特征。20世纪80年代开始，气象部门进行了系统性的信息化基础建设。通信系统方面有BQS系统、VAX系统等，业务平台有MICAPS等，这一阶段以基础建设为主。

　　进入21世纪，气象观测系统借助大气监测自动化系统工程得以迅速发展，基本实现了国家级基准站、基本站的观测自动化。与此同时，由于国家和社会对气象服务提出的新要求，2008年前后，一大批具有明确服务对象和服务要求的气象业务系统陆续建立起来。这一阶段，气象信息化是以业务系统大发展、信息技术大范围作用于气象业务为主。

　　针对全行业信息化建设“局部有效，整体无序”的状况，2012年国家气象信息中心也开始设计全国气象信息网络的整体规划，希望通过系统的整合、流程的优化，实现全行业信息化建设的有序高效发展，逐步消除低水平重复建设和资源浪费等负面现象;使气象业务系统的肌体逐渐强健起来，敏捷起来。这是中心今后一段时间的主要工作内容之一。

　　目前，气象信息资源集约化整合的第一步是搭建国家和省级气象业务运行的数据环境以及虚拟化计算资源池和存储资源池，把散布在各业务单位的业务系统逐步迁移到这些资源池中来，实现业务系统基础平台资源的高效利用和专业化维护。

　　中国信息化周报：您提到气象系统两类IT部门并存的局面，其历史原因有哪些?您觉得目前还有哪些因素会影响气象信息化未来发展?

　　沈文海：国家气象信息中心成立的时间较晚，是在2001年国家级业务单位整合过程中由中国气象局下属几个业务单位中多个与计算机相关的处室合并而成的，如气象中心下的资料室、通讯台、计算机室，以及气候中心下的资料室与计算机室等。2004年该中心独立出来，并赋予向中国气象局国家级业务单位提供专业信息技术服务的首要职责。该中心于2005年升格为司局级单位。因此国家气象信息中心的年龄还不到10岁。

　　与此同时，大部分气象专业业务单位都保留着自己的IT部门，负责本单位的IT服务工作。这些IT部门直接接触本单位的气象业务，了解实际需求，并能够运用信息技术有针对性地解决本单位的实际问题，在很大程度上弥补了国家气象信息中心在直接支持一线业务方面能力方面的不足。当然，也正是由于这些IT部门的存在，以及对本单位业务需求的有效支持，导致国家气象信息中心在应用系统及应用软件方面的发展和作为受到了抑制，主要的工作被局限在基础资源和基础应用类的服务方面。

　　信息化工作遇到的最难问题实际上是理念问题。如何理解信息技术在气象行业当中的作用，仁者见仁，智者见智。现在的一种普遍的说法，称IT是气象业务的支撑系统，但我个人认为把信息技术定位成支撑系统，可能会有问题。因为第一，“支撑系统”意味着将信息技术剥离于气象业务之外，将其视为实现气象业务的手段和方法，没有意识到两者之间的“鱼水关系”，如果将气象业务比作鱼，那么信息技术就是水，离开水的鱼是无法存活的。第二，支撑系统固然意味着基础，但也同时意味着“被动”和“静止”，没有意识到信息技术做为当今最为活跃的生产力，对气象业务所产生的推动作用——数值预报业务就是一个典型的例证。这种理念上存在的问题，可能正是近年来气象业务信息化始终徘徊在“气象业务计算机化”这一“初级阶段”的原因所在。

　　此外，在规划层面，缺少总体的业务架构规划和IT架构规划;在操作层面，缺少拥有相当执行权力的、依据总体规划通盘协调调度气象部门信息化建设的领导部门。这些都是影响气象业务信息化健康深入发展的不可忽视的因素。

　　中国信息化周报：针对上述问题，信息中心采取哪些应对措施?

　　沈文海：“信息岛网”造成了系统复杂度成倍增长，带来了人力、物力等运行成本的不断攀升，迟滞了气象业务的发展。因此，适时对“信息岛网”进行整合，使业务系统整体简洁化，信息流程最优化，势在必行。

　　因此，我们希望把各气象业务单位低水平、重复性的IT运维工作收拢至气象信息中心，由信息中心的专职维护人员对系统进行专业维护，让专业人员做专业工作。各业务单位的IT部门由于比我们更接近一线业务，在了解业务需求上更有优势，因此可以将更多精力放在业务功能的增强、完善和开发方面。

　　为信息化献策的“幕僚”

　　我不是那种统帅型的人物。在工作中，我更多地是充当着“幕僚”角色，为信息化发展出谋划策，真正做决策的还是中心领导。对于信息化工作中的矛盾和争议，如果你能说服我，我会全盘接受。反之，我会坚持自己的原则和观点。

　　中国信息化周报：您如何看待云计算?如何真正将云计算应用落实到气象信息化建设和应用中?

　　沈文海：云计算从技术层面上没有大的问题;关键是是否值得应用和如何应用，尤其是在经过数十年建设，目前基础设施已相当完备的情况下。“是否值得应用”问题主要取决于服务范围和效果以及安全性问题的真正有效解决。

　　就气象部门而言，计算资源的使用分高性能计算和通用计算两大类。高性能计算主要用于数值天气预报业务及科研工作，云计算模式不可能继续提高其运算效率，只可能在高性能计算资源的管理调度方面有所作为。至于气象部门的“通用计算”领域，可以期待，云计算当有比“高性能计算领域”更大的作为空间，但也面临着如何实现“投资保护”以及“是否值得应用”的问题。

　　目前气象部门“信息岛网”导致气象业务信息化无序和多头管理，对云计算实施带来了很大困难。我们也曾作过设想，在气象部门国家一级的层面上实现云计算，可以分几步走：第一步提供设备托管服务;第二步提供系统托管服务;第三步在设备和系统托管的前提下，依托项目建设，逐步实现系统资源的充分整合——所有这一切，都是围绕一个目标：投资保护。有鉴于其中问题的复杂性，一旦实施起来，将是一个十分漫长而痛苦的过程。也正因为如此，我们才要认真反复权衡这样做是否值得。

　　中国信息化周报：您目前作为中心副总工程师兼任科委会主任，涉及管理方面的工作，您认为管理岗位需具备哪些软硬技能和素质?

　　沈文海：我是1982年年初到气象局的，从刚开始确实是在从事技术工作，技术工作一直做到90年代中后期，后来是赶鸭子上架，做起了管理工作。

　　对于某项岗位而言，除了知识背景外，还需要一定的个人禀赋，个人觉得我并不很适合做管理者角色，至少不是那种统帅型的人物。在工作中，我更多地是愿意充当着“幕僚”角色，为信息化发展出谋划策，真正做决策的还是中心领导。

　　个人认为，我的性格相对柔弱一些，在国家级单位要做好管理工作，需要一些个人性格上的优势。首先，这个人需要热情饱满，其次，应当具备个人魅力和个人感召力。这些都不能从书本中得来，而是个人天生或多年历练锻造的素质。

　　除此之外，一些知识的积累也很必要，因为我也看到过一些有领导潜质的人，或者说是具有一定个人魅力的人，也有感召力，很有热情同时也很坚韧，但由于本身所具备知识结构的欠缺，效果也不太好。

　　知识结构方面，首先，除了专业的知识，现代管理知识必须要全面了解，其次，需要经过自己头脑分析，去粗存精，去伪存真，这样可以发现，有些适合于本单位，有些未必适合，照搬肯定不行。

　　记者手记：

　　一战时期法国战时总理克雷孟梭曾经说过：“战争太重要了，不可以交给将军们。”周宏仁先生将其引申演绎为：“信息化太重要了，不可以交给技术专家们。”

　　沈文海还原了这句话的本意：“对于一个部门而言，信息化进程极其重要，应当由熟悉业务、明确发展方向、具有统揽全局能力的领导集体或组织负责统领，必须跳出技术思维的局限，基于整体，从目的出发，从问题入手。”

　　技术专家由于自身条件所限，往往难以站在全行业高度发展事业，因而难以担负起统领本行业或部门信息化的重任。“而在气象部门，气象业务信息化确实没有‘交给技术专家’，而是‘交给了一大群彼此很少往来的处长和科长’。虽然很好地解决了每个业务单位的具体业务需求，但也直接导致了气象业务信息化的‘整体无序’。”这些痛陈气象信息化现存问题及气象信息中心体制受限的观点和文字，发表在沈文海的博客及中国气象局刊物《气象科技进展》上。

　　大半辈子跟气象打交道的沈文海将自己定位成“幕僚”角色，不愿振臂高呼，勇于自揭其短。在我看来，正是他的这些“抱怨”成为了气象信息化未来发展的助推剂。无论是“大运维模式”的提出，还是“集约化整合气象系统”的分步实施，没有信息中心专业IT团队对气象业务系统运行维护工作的思考，及对气象信息业务系统持续改进的建议，气象业务系统就不会化繁为简，消冗就精，而气象信息化也不会从踟蹰困顿中跳脱出来，成为“做强气象”的主要途径之一。