中國氣象局內設機構：辦公室、應急減災與公共服務司、預報與網絡司、綜合觀測司、科技與氣候變化司、計劃財務司、人事司、政策法規司、國際合作司、直屬機關黨委、監察室、審計室、離退休干部辦公室。

中國氣象局的主要職責是：

（一）擬定氣象工作的方針政策、法律法規、發展戰略和長遠規劃；制定、發布氣象工作的規章制度、技術標準和規范并監督實施；承擔有關的行政復議工作。

（二）參與政府氣象防災減災決策，組織對重大災害性天氣跨地區、跨部門的氣象聯防，組織指導防御雷電、大霧等氣象防災減災工作，歸口管理人工影響局部天氣工作。

（三）對國務院其他部門設有的氣象工作機構進行行業管理，統一規劃全國陸地及海上氣象探測與信息網絡、氣象臺站網、氣象基礎設施和大型氣象技術裝備的發展和布局，審核全國大中型氣象項目的立項和方案。

（四）管理全國天氣預報警報、短期氣候預測、城市環境氣象預報、火險氣象等級預報和氣候影響評價的發布；組織指導氣候資源的開發利用和保護，組織并審查國家重點建設工程、重大區域性經濟開發項目和城鄉建設規劃的氣象條件論證。

（五）組織氣象科技領域重大科研攻關和成果的推廣應用，指導協調氣象教育工作，組織宣傳、普及氣象科學知識，提高全民氣象防災減災和氣候資源意識。

（六）管理氣象外事工作，代表我國政府參與世界氣象組織及其他國際氣象機構的活動，開展與外國政府(地區)氣象機構間的合作與交流。

（七）統一領導全國氣象部門的工作；以中國氣象局為主管理省級氣象部門的計劃財務、機構編制、人事勞動、科研教育和業務建設；指導地方氣象事業的發展。

（八）協助地方人民政府指導地方氣象職工隊伍的思想政治工作和精神文明建設。

（九）承辦國務院交辦的其他事項。

中國氣象局主要直屬事業單位：國家氣象中心（中央氣象臺）、國家衛星氣象中心（國家空間天氣監測預警中心）、國家氣候中心、國家氣象信息中心、中國氣象局氣象探測中心、中國氣象局公共氣象服務中心、中國氣象科學研究院、行政管理局、中國氣象局培訓中心、中國氣象局機關服務中心、中國氣象報社、氣象出版社、中國氣象學會秘書處。

全國氣象部門（不含港、澳、臺地區）設31個省、自治區、直轄市氣象局，14個副省級市氣象局（含4個計劃單列市氣象局，10個副省級省會城市氣象局），318個地（市）氣象局和2300個縣（市）氣象局（站）。

全國氣象部門現有正式職工52988人，有兩院院士6人，博士生導師26人，擁有高級技術職稱的4415人。

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