这一时期，我国大气探测、气象通信和天气预报现代化建设得到迅速发展。已建成地面观测站2600多个、探空站120多个、太阳辐射站98个，并首次在南极建立了长城气象站和中山气象站。小平同志在1979年和1983年分别视察了黄山气象站和长白山气象站。全国气象台站的天气雷达已达230多部，泰勒斯-N气象卫星资料接收系统和GMS静止气象卫星接收处理系统总计达百余套。综合气象探测网基本上满足了当前我国天气预报、气候诊断分析、专业气象等业务服务所需的大量气象情报和信息资料。大气探测积极应用新技术、新装备，向遥感化、自动化发展，取得了可喜的进展。我国研制成功了自动气象站、遥测太阳辐射仪、地面综合有线遥测设备、10厘米长波天气雷达、多普勒雷达、风—温度廓线仪、卫星云图接收设备、测量土壤湿度的中子仪器等。特别是气象卫星的成功发射充分显示了我国气象事业的高科技水平。国家气象中心的自动转报系统(BQS系统)建成投入业务运行，标志着我国气象通信跨入了计算机通信的新阶段。初步形成了国家气象中心、区域气象中心和省级气象台由计算机联接的从资料收集传输、加工处理、分析预报到产品分发的现代化程度较高的天气预报业务体系，改变了天气预报工作基本靠手工操作的落后状态。我国天气预报业务技术的现代化水平已处于世界发展中国家的前列，某些方面和个别项目已接近或赶上发达国家水平。
科学春天的到来，使气象科研工作和全国形势一样开始复兴并步入了新的发展时期。经过广大科研人员的努力，取得了一系列重大的科研成果，使我国的气象科学技术整体水平有了长足的进步。气象应用技术得到广泛的应用，拓宽了气象科技服务领域，取得了显著的经济和社会效益。
气象部门根据邓小平同志“现在的世界是开放的世界”，“关起门来搞建设是不行的，发展不起来”的思想，率先实行了对外开放。积极参与世界气象组织的活动，扩大我国气象工作的国际影响。1979年5月即与美国签订了气象科技合作协议，这是“文革”结束后气象部门与国外签署的第一个气象合作协议。
以江泽民同志为核心的第三代领导集体更是进一步继承和发展了“保护人民”、“把天气常常告诉老百姓”的思想，并把这一思想作为气象事业的立足点和归宿。江泽民同志在视察中国气象局时指出：气象预报是否准确，不仅是经济问题，也是政治问题，关系到社会安定。江泽民同志还说到，气象事业发展水平的高低是一个国家现代化水平的标志之一。
2002年10月18日，朱基同志在视察中强调：“要大力推进气象现代化建设，把中国的气象系统建成全世界最先进的系统之一”。温家宝同志提出气象预报要主动、准确、及时、科学、高效，气象部门要建设一流的装备、一流的技术、一流的人才和一流的台站。
在以江泽民同志为核心的第三代领导集体的亲切关怀下，气象工作坚持发展这个执政兴国的第一要务，努力实践“三个代表”重要思想，与时俱进、开拓创新，坚持把发展作为气象工作的第一要务，面向国家需求和世界科技发展前沿，实施科技兴气象战略、拓展领域战略和人才强局战略。促进气象科学向多学科交叉融合转变，气象业务服务向气候系统领域转变，气象科研向科研与业务的有机结合转变，气象工作由部门气象向社会气象转变。更好地为党中央、国务院和各级党政领导机关决策服务，为国民经济建设、社会进步和人民群众生活质量提高服务，为国防建设和国家安全服务，取得了更为显著的成绩。其规模之大、涉及面之广、服务之深广细实，与旧中国相比真是“天翻地覆慨而慷”。据统计，气象事业的投资与气象服务所产生的经济效益比为1∶40，其效益由此可见一斑。
在台站建设和现代化建设方面。如今，6万多名气象工作者在全国2600多个气象台站艰苦创业，无私奉献，已经建成了严密的大气探测网。在冰雪南极，也成功建立了长城和中山气象站。世界气象组织第一个大陆腹地基准本底观象台在青海省瓦里关山建成。在我国重点城市和气象灾害多发地区，气象部门布设的400多部气象雷达，时刻警视着长空。1998年，中国气象局开始在全国布设性能更加先进的新一代多普勒天气雷达，“十五”期间将在全国布设126部。新型雷达显著增强了对台风、雷暴、风切变等灾害性天气的监测预警能力。到2002年底，全国已有700多个自动气象站投入业务运行。
气象卫星是监视风云变幻的千里眼。从1988至2003年，我国自行研制并成功发射了极轨和静止两个轨道共6颗气象卫星，特别是风云一号C极轨卫星， 已稳定业务运行了四年多，远远超过了原设计为两年的使用寿命，成为一颗“长寿星”。我国的气象卫星已成为全球气象卫星监视网的重要成员。国家卫星气象中心和北京、广州、乌鲁木齐三个地面接收站组成了我国气象卫星资料接收处理主系统。以国家气象中心为中枢的我国气象信息网络系统， 已经成为世界气象组织亚洲气象通信枢纽之一，连接着国际气象通信网，同时覆盖着全国各地气象台站。它拥有我国先进的卫星通信技术设备，具有图形、图像、语音传输功能，昼夜不停地收集、加工、处理全国及全球气象资料，分发有关产品。我国已进入世界上少数几个能制做中期数值天气预报的国家行列。高性能巨型计算机和先进数值预报技术的应用，大大提高了我国天气预报的水平。国家气象中心可以为各级气象台站提供几千种天气预报产品。 由国家、区域、省、地、县5级气象台站组成的气象业务体系，上下结合，分工协作，形成了气象信息收集传输、加工处理、分析预报和产品分发一条龙的现代化天气预报制作流程。
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