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1980年5月17日，国务院批准气象部门实行与地方政府双重领导，以气象部门为主的管理体制。
至今为止，西沙气象台已历经5次更名，刚刚建立时名称为西沙气象站，1959年8月更改为西沙海洋水文气象站。1961年更改为西沙海洋水文气象服务台；1962年恢复为西沙海洋水文气象站；1974年更名为西沙气象台，也就是今天的西南中沙群岛气象台 <ref>[http://news.sohu.com/20120723/n348829055.shtml 探访西南中沙群岛气象台：测南海 保祖国平安]，搜狐，2012-07-23</ref> 。同年9月从越南接手珊瑚地面站。
历经近半个世纪的西南中沙群岛气象台，随着经济的发展和社会的进步，气象现代化建设取得长足的发展。1986年，开始应用PC1500计算机进行观测业务工作；1994年，连接全省气象计算机广域网；1995年，配备计算机进行气象观测、发报和编制报表；1999年，建立气象卫星接收站和卫星电话；2003年10月开始建设自动化气象站。2005年1月地面自动气象站投入运行，同年通过CDMA1X将本地网并入海南省全省气象城域网，为气象信息及时传送做出了重大贡献。
2005年8月西南中沙群岛气象信息网域名申请成功，网站也已相应发布，接下来该台开始兴建天气雷达塔楼、布设新测风雷达和增加酸雨观测等，切实把“公共气象、安全气象、资源气象”的发展理念贯穿到实际工作中。
2012年10月8日上午，中国最南端的地级市气象局——三沙市气象局在西沙永兴岛正式成立 <ref>[http://www.360doc.com/content/20/0915/01/69584090_935672556.shtml 西沙国家基准气候站鲜为人知的历史秘密]，个人图书馆，2020-09-15</ref> 。三沙市气象局的成立，能提高中国在南海海洋气象、水产养殖与海洋捕捞、海上交通运输、重要活动等气象保障服务能力。保障该地区航海、航运等活动安全和旅游、渔业、油气产业等资源开发。有助于维护国家主权和安全、加强南海资源开发保护。