在上级气象主管机构和本级人民政府的领导下，根据授权承担本行政区域内气象工作的政府行政管理职能，依法履行气象主管机构的各项职责局机关设办公室（应急管理办公室，行政管理处），应急与减灾处，观测与预报处，科技发展处（气候变化处），计划财务处，人事处，政策法规处（雷电防护管理办公室），监察审计处（与党组纪检组合署办公），机关党委办公室（精神文明建设办公室），离退休干部办公室直属事业单位有：北京市气象台(北京区域中心气象台，北京市决策气象服务中心)，北京市气候中心(北京区域气候中心，北京市气象局卫星遥感应用中心)，中国气象局北京城市气象研究所(北京城市气象工程技术研究中心)，北京市气象科技服务中心(北京市专业气象台)，北京市观象台，北京市气象信息中心(北京市气象档案馆)，北京市气象局大气探测技术保障中心(北京市气象技术装备中心)，北京市气象局后勤服务中心(北京市气象局财务结算中心)，北京市避雷装置安全检测中心，并代管北京市人工影响天气办公室北京气象学会挂靠北京市气象局区县气象局有：海淀区气象局，朝阳区气象局，丰台区气象局，门头沟区气象局，石景山区气象局，房山区气象局，大兴区气象局，平谷区气象局，通州区气象局，顺义区气象局，怀柔区气象局，密云县气象局，延庆县气象局，昌平区气象局和上甸子大气本底污染监测站(上甸子国家气候观象台)。
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