1972年2月25号，时任世界气象组织秘书长戴维斯致函各国外交部长，宣布中华人民共和国代表是中国在世界气象组织唯一合法代表。这也是新中国1971年恢复联合国合法席位之后，恢复合法席位的第一个联合国专门机构。1973年春，时任中央气象局副局长的张乃召被补选为世界气象组织执行理事会成员。从这一年起，新中国开始正式参加世界气象组织的会议和活动，并一直担任该组织领导机构成员。1987年，中国气象局局长、世界气象组织中国常任代表邹竞蒙，在第十次世界气象大会中当选为该机构主席，并在1991年第十一次大会连任该组织主席，成为当时在联合国专门机构中唯一担任这一高级职务的中国人。
曾担任中国气象局副局长的张文建，2016年当选世界气象组织助理秘书长。他在接受专访时介绍说，新中国恢复在世界气象组织合法席位后，很快履行了自己的职责和义务，毫无保留地按照该机构技术规范来共享数据。尤其是改革开放以来，中国对世界气象组织给予更广泛支持。张文建表示，经过一代代气象人的努力，中国的优秀气象理念不断传播到世界，中国在世界气象组织中扮演的角色也越来越重要。“中国在世界气象组织的引领作用，就是要把气象的价值大大提升，提升到国民经济社会发展的高度，提升到国家可持续发展的高度，提升到有利于民生、人民健康、低碳环保的生活方式，以及有利于保护生物多样性的高度。 ”
据张文建介绍，除了提升气象价值、传播优秀的理念经验外，中国还以实际行动积极帮助发展中国家以及最不发达国家发展气象事业。“中国向七个非洲国家每个国家捐助200万美元的合作项目，这在世界气象组织都是里程碑式的。签署了中国和世界气象组织关于共建‘一带一路’倡议的合作文件。中国在过去30多年一直持续邀请世界气象组织里最不发达国家到中国参观、访问、学习、研究、考察。”
张文建还指出，生物多样性与气候变化密不可分。国际社会共同探讨如何加强合作，应对气候变化、生物多样性减少、海洋健康状况恶化等危机，世界气象组织积极参与其中，而中国在气候变化、生物多样性等诸多议题上扮演了重要角色。2021年，中国在昆明举办联合国《生物多样性公约》第15次缔约方大会彰显了负责任大国形象。“我觉得中国积极主办这样的大会，积极参与《联合国气候变化框架公约》谈判，这些都是体现了中国作为一个负责任的大国，高度关注联合国的重大事项，并且积极参与其中。彰显了我们对全人类、对整个联合国体系的责任、承诺和贡献。”
张文建还强调，在世界气象组织未来的工作中，中国可以进一步发挥作用。
世界气象组织秘书长塔拉斯在接受记者专访时指出，50年来，中国作为世界气象组织重要成员，在维护和不断升级世界气象组织全球业务系统、应对全球气候变化、防御极端自然灾害、国际气象合作及援助等方面成绩显著。中国日益成为全球气象能力的建设者和全球气象发展的贡献者，并将在气象国际合作中发挥更加重要的积极作用。“过去50年间，中国一直是世界气象组织成员，这不仅有利于本国，也有利于许多其他国家。现代观测系统不仅在中国，也在全球范围内对预警服务的质量产生积极影响。”
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