2009年11月30日，深圳特区成立30周年十大民生工程之一的西涌天文台建成启用。
2016年投入运行的深圳气象观测梯度塔。
1980年8月26日，全国人大常委会批准在深圳设立经济特区。40年来，深圳从一个边陲农业县快速发展成全国6个超大城市之一。已成为政府社会治理和公共服务的重要组成部分的气象事业，正是城市变化的一道缩影。
深圳市气象局按照市委、市政府“新时代走在最前列，新征程勇当尖兵”的部署要求，依托全国气象行业大背景大网络，坚持质量引领，创新驱动，把气象现代化建设作为气象事业发展的重要抓手，形成了集约、高效、专业、互动的大城市精细化预报业务服务深圳模式，以智慧气象为重要标志的气象监测预警预报防灾减灾服务体系，积极融入智慧城市建设，助力城市安全发展，实现了规模化、跨越式、高质量发展。
“三项机制”扎牢气象防灾减灾第一道防线
创新是深圳经济特区的魂，深圳气象事业的发展也是创新贯穿始终。说到深圳气象事业的创新，就不得不提深圳在全国率先建立的以预警信号为先导、构建高效联动气象灾害四级防御机制。
1993年，两场大暴雨给深圳造成14.64亿元的直接经济损失，导致26人死亡，重创正在快速建设起步腾飞的特区。1994年，深圳学习香港率先在国内推出气象灾害预警信号。2003年，台风“杜鹃”正面袭击深圳带来了严重的伤亡事故和经济损失，在分析总结经验教训的基础上，深圳气象积极推动以预警信号为先导的部门联动、社会响应机制，并在2006年修订完善《深圳市气象灾害预警信号发布规定》，明确各类预警信号下的防御措施，配套出台《深圳市气象灾害应急预案》，使气象灾害预警信号真正成为气象防灾减灾的“消息树”和“发令枪”。
深圳市气象局将陆海一体气象灾害防御决策服务系统接入市委、市政府应急指挥中心，市、区各级防指和相关部门，并开发适配应急一键通、“i深圳”APP的版本，融入各级三防应急指挥体系和全市统一政府服务，为防灾决策提供风雨浪潮洪综合监测、长中短期气象预报和气象灾害风险预估信息。
2019年，深圳市气象局联合市应急管理局，根据深圳城市特征，围绕城市灾前预防的需求，联合印发《深圳市主要气象灾害风险提示》，细化深圳各街道积水参考降雨阈值和对应风险，并形成逐年滚动更新机制。在2020年台风“鹦鹉”和6月6-8日暴雨过程中，气象服务围绕致灾阈值对各区各部门开展更有针对性的风险提示，为决策层精准指挥调度，提前预置抢险救灾人员物资，及时处置灾情提供了可靠依据。
“四项服务”打通基层气象防灾减灾“最后一公里”
在“一市一局一台”高效集约模式下，深圳区以下不设气象部门，在气象专业人手紧缺而防灾服务需求不断提高的背景下，2019年深圳市气象局组建气象服务先锋队并派遣进驻各区应急管理局，气象决策服务深入融入区级应急指挥体系，强化基层气象防灾减灾“最后一公里”。
气象服务先锋队首要的职责是指导完善防灾预案，对接预警信号发布规定，指导各区修编防灾应急预案，明确各部门各层级预警联动职责，落实气象各灾种及其次生、衍生灾害的应对措施和处置程序，根据气象预警信号和上级指挥部的指令启动、变更或终止气象灾害应急响应。
建立标准化气象服务流程和规范，市气象台发布预警信号后，采取“预警+指引”形式，1分钟内报至各区应急部门负责人，5分钟内报至各区党政领导，10分钟内通过各区官方网站、短信平台、广播、政务微博、政务微信等渠道实现预警信息全覆盖。
最快时间现场联动。上下联动——与市气象局会商天气，24小时在线实时反馈风雨浪潮洪及灾情实况，提高预报预警针对性实效性;左右联动——现场解读全市预警预报对本行政区域的影响程度、时间及范围，依托陆海一体气象灾害防御决策服务系统，一键汇集风雨浪潮信息，秒级合成应急响应指令，支撑各区防灾救灾指挥调度。
第一时间提示风险。基于精细至街道的风险阈值和临灾监测预警信息，及时对各区风雨影响较大的区域作出针对性的风险提示和防灾指导。区级三防指挥部依据风险预警，提前划定防范重点区域、提前预置救援力量、提前组织转移人员。
“气象+”服务与城市融入式发展共成长
立足城市安全和经济发展的痛点难点，深圳气象以需求为导向，在技术创新、流程创新、机制创新、制度创新等方面下功夫，以“引进、消化、吸收、集成、再创新”为主线，形成需求—研究—业务—服务—问题—再研究的良性循环机制，利用气象发展成果解决民生气象服务中的痛点难点堵点，为政府、行业、公众提供即播即用、即点即得、即问即答、即扫即获的实时气象监测预报预警和风险提示信息。
深圳气象通过气象产品订阅和接口方式深度融入市、区、部门指挥系统，市政务资源共享平台编目154种气象数据产品(包括行政审批60个)，被市政府办公厅等29个政府部门订阅使用。以数据接口供给的气象产品深度融入市区决策指挥，为市委应急指挥中心等12个部门实时提供天气实况、预警预报、风雨浪潮等产品。
深圳气象也致力构建“气象+”重点行业的全链条融入式服务。气象灾害预警信号对接行业安全生产应急预案，融入港口码头、轨道运营、重大工程等高气象风险敏感行业的安全生产环节，通过雷电戒备系统直接为全市1910家、4145名建设工地安全生产责任人点对点精准发送灾害天气预警信息。
深圳市突发事件预警信息发布体系涵盖传统媒体与新媒体共12类33种发布渠道，联通全市10+1个(新)区、15个部门的自然灾害、公共卫生和事故灾难等22类39项公共安全信息发布链条，可以一键式3分钟内完成12类渠道信息发布操作，1个半小时内手机短信即可覆盖包括漫游用户在内的2200万用户，5-10分钟覆盖任意街道办或风险区域，并具备向全市15个预设的气象高风险区和人口密集区进行定向发布和预警自动触发的能力。
深圳市气象局通过落实市政府民生实事气象“安全伞”，为人员密集区域提供基于位置的实时气象风险预警预报服务，覆盖地铁、公交、公园、学校、建筑工地和户外大屏。为中小学生上下学提供精细服务，目前定制该服务的用户已达65万。值得一提的是，深圳市气象局打造的“深圳天气”品牌矩阵，“两微一端一抖”用户已达721.6 万，气象政务微博影响力全国第一。
“四项气候评估”助力先行示范区可持续发展
深圳市气象局围绕深圳市建设中国特色社会主义先行示范区安全、可持续发展和城市生态文明建设的需求，开展城市气候承载力相关评估、专题研究和决策服务，为深圳构建气候适应型城市、建设人与自然和谐共生的美丽中国典范城市贡献气象智慧。
深度参与深圳海绵城市建设试点工作，开展深圳城市热岛、雨岛和暴雨强度公式研究，提供深圳海绵城市建设设计降雨量参数，提高城市防洪防涝等气象灾害承载力评估分析，助力深圳海绵城市建设试点全国考核第一名。
积极融入城市规划、设计、建设等部门和行业，开展城市开敞空间通风廊道评估、城市更新单元自然通风评估以及城市发展区域规划、重大工程项目专项气候可行性论证服务，城市街区尺度微气候评估技术纳入全市规划细则，通过精细规划、设计和管理助力建设气候适应型城市。
围绕城市新的发展战略定位，聚焦“双区”、海洋中心城市、美丽中国典范等建设需求，开展深圳城市发展气候风险脆弱性评估，参与深圳适应气候变化行动方案编制，初步提出未来气候变化背景下风、雨、浪、潮、洪等齐碰头下巨灾情景的应对策略。
围绕城市三大攻坚战气象保障服务需求，深圳市气象局建立年-季-月-天全时域大气污染会商和预警发布联动机制，提供五大流域降雨实时监测和断面水质影响预估服务，全面落实生态环境保护责任清单，根据需求为环保、水务、国土等部门实时提供生态气候数据，及时提供污染防治攻坚决策服务支撑。