天气风险是企业生产经营中面临的重要风险之一，对企业的经营效益及企业的战略目标制定、实施都有着重要影响。
天气风险是影响经济的重要因素。世界天气风险管理协会认为，目前全球经济的20%-30%直接于天气风险之下。我国是世界上气象灾害最严重的国家之一，天气风险对国民经济的影响巨大。20世纪90年代以来，我国因天气灾害造成的直接经济损失每年都超过了1000亿元，仅2008年年初的南方冰冻灾害一项，造成的直接经济损失就高达1500多亿元。2015年全年，气象灾害造成的损失高达2500亿元，占各类灾害损失的92%，造成的直接经济损失约占P的3%。在全球气候持续变暖的大背景下，各类极端天气气候事件更加频繁，而随着全球经济体量的不断增大，气象灾害造成的损失和影响也不断加重。
天气风险也是企业生产经营中面临的重要风险之一，对企业的经营效益及企业的战略目标制定、实施都有着重要影响。一项针对美国200个公用事业企业进行的调查显示，80%的企业将天气作为影响其盈利状况的重要因素，50%的企业认为不利天气影响了企业业绩。天气风险对企业盈利和现金流的冲击在于，天气变化将改变企业的用户需求，这是一个与需求量水平有关的概念，即企业营业额的风险。比如，暖冬降低了取暖用天然气和电力需求——有报告指出，受暖冬影响，美国一些天然气公司当季收入减少达15%。除能源企业外，对天气的行业还包括农业、娱乐业、建筑业和旅游业等，天气变化直接影响了这些行业的经营规模和收益。
为了解决天气风险对国民经济发展、企业经营、农业生产等方面的重大影响，决策者在历史上采取了多种战略和对策来管理天气风险，方式可以分为三大类，即风险消减、风险转移和风险保留。以天气指数为基础的风险转移产品（Index-based Risk-Transfer Products）正是一种有效的转移重大天气风险的创新型产品。
以指数为基础的风险转移产品可分为指数保险产品和指数衍生品产品。为使这些天气风险管理金融工具发挥效用，必须建立与之匹配的天气指数保险制度和天气衍生品市场。在发达国家，这两种机制相互依存，共同分担了国民经济运行、企业经营、农业生产等过程中的天气风险，奠定了现代气象金融市场发展的基石。
天气指数保险的概念最早出现在20世纪90年代中期。基于保险制度对社会稳定运行的重要作用，天气指数保险最早被大规模应用在与天气强相关的农业领域和对天气的商业领域。随着发达国家保险制度的完善，天气指数保险也慢慢渗透到人们的衣食住行各领域。保险公司把天气因素对行业损害程度进行指数化，每个指数均有对应的行业损益，保险合同以此指数为基础，当指数达到一定水平时由保险公司向投保人进行赔付。由于传统农业天气风险管理工具存在较高的风险和逆选择风险，天气指数保险作为传统农业保险的替代品也日益受到财政部门的重视。
日本是最早开展天气指数保险的国家之一。1999年，日本三井住友保险公司首次出售天气指数保险，随着天气指数保险产品的丰富，越来越多的日本保险公司参与到天气指数保险经营活动中。2000-2013年，日本天气指数保险市场规模每年增长速度达到了20%。大藏省与金融厅在2013年11月发布的统计数据显示，天气指数保险市场总额已经突破了1000亿日元（65亿人民币）。其中最具特色的保险产品为三井住友保险公司推出的“樱花险”。在日本，每年观赏樱花是日本人最为重视的一个活动之一，三井住友保险公司委托气象专家综合考察了日本近30年樱花规律，再结合当年温度变化情况及日照时长等条件，分析这些因素对樱花的影响，并在此基础上预测樱花的时间。投保的旅行社、休闲娱乐场所以及其他客户可以根据保险公司的预测安排相关日程，如果樱花时间与预测不符，客户即可获得相应补偿。
英国最早的天气指数保险为降雨指数保险。英国保险公司与气象部门合作，对英国各地的降雨量进行分析，绘制成英国全国年和月平均雨量图，作为制定保险费率的依据，并将全国划分为2000个不同等级的保险费率区，投保人在遇到降雨时即可按照所在地区的费率获得赔偿。如今，天气指数保险已经进入英国人生活中的各个领域，凡是与气候有关的户外活动，诸如高尔夫球赛、花卉展览、瓜果节、外出旅游等，人们大多都会预先购买天气保险。
西班牙太阳海岸是一个著名的日光浴旅游胜地，保险公司有针对性地开发了一款名为“阳光保险”的天气指数保险产品。其保险内容是，游客若在太阳海岸21天的游玩中，有4个白天下雨，则保险公司赔偿被保险人3周开销的一半费用；如果遇到7天下雨，则赔偿其全部费用。
除了这些涉及人们日常生活的保险，更多的指数化风险转移产品在为农业提供服务。其中，世界银行（World Bank）是把天气指数保险应用于解决农业风险问题的者，它为发展中国家的一系列基于天气指数的微型保险（WIBM）提供资金支持。国际农业发展基金（IFAD）、联合国世界粮食计划署（WFP）等国际组织也非常重视气象指数保险在农业中的应用。印度于1999年界银行和联合国粮农组织的支持下，开始在全国推行农业保险计划（NAIS）。自2003年起试点推行天气指数农业保险项目，允许印度农业合作社和印度工业信贷投资银行通过农村商业银行、农业信贷银行在村镇的分支机构，向农户提供天气指数保险合同。2010年，界银行的直接支持下，印度农业保险公司（AIC）开发了多种适宜印度农业的天气指数保险产品，改进了原有的NAIS计划，形成了新的农业天气保险计划（WBCIS）。2010年AIC在全国签订了13万份保单，承保农作物面积达到了10.67万公顷；到2013年，承保农作物面积到达93.33万公顷，共销售保单103.8万份，收取保费总额达到15.6亿卢比（1.6亿人民币），承保总金额达到了190.6亿卢比，共赔付10亿卢比，赔付率超过70%。印度农业保险公司在天气指数保险上实现盈利，盈利比例超过传统的NAIS计划。
天气衍生品最早产生于1997年的美国能源行业，该年的厄尔尼诺现象了美国大型能源公司对天气风险的认知，引出了一些应对天气风险的创新举措。该年秋天，科氏工业（Koch Industries）与安然公司（Enron Corporation）首创了天气风险转移交易，标志着天气衍生品市场的诞生。
随后，天气衍生品交易蓬勃发展，甚至一定程度上缓解了金融衍生品市场的下滑趋势。一个典型的例子是，雪地摩托车生产商Bombardier公司在销售雪地摩托过程中发现，一些客户由于担心天气不够寒冷，往往在等到下大雪之后才决定购买雪地摩托，从而影响了公司的扩张。于是Bombardier在冬季来临之前，在美国部的16个城市提前销售雪地摩托，并和消费者约定，如果冬季降雪量不到当地过去3年平均降雪量的一半，则消费者可以拿回1000美元，这个方式让消费者感到非常贴心。为了转移风险，Bombardier和安然公司约定，每卖出一台雪地摩托就向安然公司支付一笔费用，安然公司承诺在降雪量不足过去3年平均水平的一半时，向Bombardier公司销售的每台摩托支付1000美元。通过这个方式Bombardier公司当年销售额增长了38%。它通过转移天气风险，增加了销量和盈利、扩大了市场，形成了示范效应，吸引了其他公司和机构也开始积极介入天气风险交易中来。
天气交易市场形成的初期，是以场外一对一柜台交易（OTC）形式进行的。随着市场的迅速扩大，交易者存在着降低交易成本、提高流动性和降低信用风险等，这就推动了天气衍生品开始在交易所以标准化合约形式进行交易。1999年9月，美国商品交易所（CME）率先推出了标准化的天气衍生品交易。此后，伦敦国家金融期货交易所（LIFFE）、芬兰交易所等陆续开始挂牌交易天气衍生品，天气衍生品的交易方式逐步从场外交易发展到场内交易。
随着场内交易的兴起，天气衍生品市场规模获得了极大的发展。2001-2006年，天气衍生品市场规模呈逐年递增的趋势。尤其是2006年，由于银行、再保险公司和基金公司等金融机构进入市场，使得市场规模空前提高，达到了452亿美元。但2007年，受美国次贷危机的影响，其市场交易下降了一半以上。之后，市场交易的波动性也增大，由2007年的192亿美元上升为2008年的320亿美元，但2009年却再次降为151亿美元。
但总体上，根据世界天气风险管理协会（WRMA）统计，2000年以来天气衍生品交易数额除2007年和2009年有所下降以外一直呈增长趋势，年平均增长率达到了3.2%左右，截止2013年，全球天气衍生品市场账目交易总额已经突破了520亿美元。美国商品交易所宣布，2014年1-3月在CME交易的天气衍生品期货与期权合约总量已经超过了2013年全年总和，达到了1122511笔，2013年全年成交量为1104589笔，增长迅猛。
起源于能源部门的天气衍生品市场，现已发展成为涵盖多种行业的市场。目前的市场参与方主要有推动者（包括再保险公司、投资银行、对冲基金和能源公司）和终端用户（如零售、休闲、建筑行业的公司）。需求方有天气风险的套期保值者和投机者，套期保值者大多来自多天气风险的农业、能源、交通等行业，利用天气衍生品来对冲或平滑面临的天气风险；投机者则利用天气衍生品来优化其资产组合结构，包含基金、银行、保险公司和再保险公司等金融机构。天气衍生品的供给方主要包括混业经营公司、银行、交易经纪人和辅助机构。
天气衍生品市场的快速发展得益于三个因素的推动：（1）资本市场与保险市场的结合。由于天气风险与金融市场系统性风险的相关性很低，投资天气衍生品有利于分散风险。（2）标准化的场内交易。1999年天气衍生品开始进行规范化场内交易极大促进了市场交易规模。（3）气候变暖、碳排放以及碳交易等越来越成为全球经济焦点，这些也为市场发展增添了动力。
天气衍生产品种类繁多，包括天气期货、天气期权、天气互换和套保期权等，目前市场易最广泛的品种是天气期货和天气期权，风险类型主要还是以美国温度指数为标的的气温合约（制热日指数HDD和制冷日指数CDD）。但是近年来，欧洲霜冻指数（MFDF）、欧洲季节性霜冻指数（SFDF）、美国月度降雪指数（MSIF）、季节性降雪指数（SSSIF）、飓风指数（CHI）等期货和期权合约也越来越多。此外，还有一些发展中国家的天气指数合约也逐渐兴起。
天气期货中，交易标的物是基于天气指数的货币价值，而非天气指数本身，合约通过现金交割结算。在交易所交易的合约都是标准化合约，期限一般为1个月，但就具体期货种类而言，其价格、交易方式和交割日期、指数来源地则各有差异。
以温度指数期货为例，夏季电力消耗量与温度有密切的关系，若夏季温度低，居民及企业通过空调降温的需求就会明显下降，电力消耗量也会相应减少。电力企业可以通过温度指数期货规避凉夏带来的销售量下降风险，比如某电力企业每年8月份平均电力销售量约为2000万千瓦时，由于今年夏季气温低于正常水平，其8月份电力销售量比平均水平降低了10%，按照0.25元/千瓦时的出厂价计算，约损失50万元，该电力企业提前在期货市场中以51.50的点位卖出温度指数期货合约500手，由于实际温度低于平均水平，因此温度指数期货也呈下跌走势，电力企业于50.40的点位平仓，共获利550000元（温度指数期货合约乘数为1000），完全弥补了现货市场的亏损并获利。
天气期权是一种期货期权，表示投资者在未来某一日期买卖某一个天气期货合约，包括看涨期权和看跌期权两种。看涨期权可以使风险者通过买入期权获得盈利，用来部分或全部弥补因极端热冷天气因素造成的经济损失。看跌期权可以使市场投机者与套期保值者获取可能的额外收益。
2006年，世界粮食计划署购买了一份累计降雨看涨期权合约，用来筹集应对干旱对埃塞俄比亚农作物的影响的应急费用。合约期限为未来的3-10个月，合约标的指数为基于分布在埃塞俄比亚26个气象观测站点气象数据转换的一篮子水分指数。如果农作物的水分指数高于约定水平，那么表示合约期间天气是干旱的，世界粮食计划署就会选择行权，通过这种方式能够实现应急资金迅速到位，有利于及时对埃塞俄比亚进行援助；如果水分指数低于约定水平，那就表示合约期间天气不是干旱的，世界粮食计划署就会放弃行权。最终2006年埃塞俄比亚的降水量高于历史平均水平，因此世界粮食计划署没有选择行权。降水指数期权的成功应用为建立天气风险规避机制提供了很好的借鉴意义。
天气互换是指约定两个人或两个以上当事人，按照事先约定，在的时间内，进行一系列现金流交换，从而交换风险的合约。天气互换作为一种金融衍生工具，一般在场外交易，具体较强灵活性。
就具体气候风险而言，天气互换的双方所面临的某种风险，它引起的结果具有反向相关性，即这种风险对一方而言是有利的，对另一方则会带来损失。如夏季降水过多有利于水力发电企业，却会使抗洪压力增大，增加财政负担。因此，可以通过天气互换合约，将互换双方的收入稳定在特定水平，规避气候风险。
套保期权是长期看跌期权和短期看涨期权（或相反）相结合的天气衍生产品，利用套保期权买权和卖权的同时使用，可将公司收入稳定在特定范围内，从而达到规避天气风险作用。
天气指数保险及天气衍生品制度是一种新型的金融制度，在国外发达国家发展的历史也比较短暂。对中国而言，基本还处在具体天气指数保险产品或天气衍生产品的试点试验阶段，是一片蓝海市场。随着中国经济体量的不断增大、土地流转政策逐步落实、大农户数量越来越多、风能太阳能等新能源的不断开发利用，气象金融产品的市场需求会快速增加。我们亟需大力发展天气指数保险产品和天气衍生产品这两种新型金融工具，大力推动天气指数保险制度及天气衍生品市场的建立和完善，满足中国农业、商业及个人天气风险管理的需求。同时，互联网、移动互联网、大数据在中国的飞速发展，也为建立气象金融市场营造了良好的信息和基础设施。
我国很早就开始了对天气指数保险应用的探索和试点工作。2007年6月，农业部、国际农业发展基金和联合国世界粮食计划署等机构，在共同商讨开展农村脆弱地区天气指数农业保险的合作，旨在提高中国小型农户应对灾害风险的能力。2008年4月，农业部代表中国与世界粮食计划署、国际农业发展基金会签署了“农业天气指数农业保险合作备忘录”，计划2-3年内在安徽省长丰县试点天气指数保险产品。从2008年4月开始，安徽国元农业保险公司在农业部、世界粮食计划署、国际农业发展基金会和中国农业科学院等机构的支持下，研发设计农业天气指数保险产品，2009年1月开发出以长丰县为样本的水稻种植天气指数保险产品，5月份顺利通过了保监会备案审查。这款试点产品主要设计了累计降水量指数、累计温度指数、累计干旱频率指数3个风险指数，确立了相关的天气指数合同内容。2009年6月，安徽国元农业保险公司与长丰县水湖镇482户农民签订了约84.67公顷、保险金额为39万元的水稻种植天气指数保险合同，这标志着我国在天气指数保险上的实践探索正式开展。
从2009年至今，我国又先后进行了福建台风气象指数保险、浙江水稻天气指数保险、广州橡胶甘蔗风力指数保险、上海甜瓜梅雨指数保险等多个农业天气指数保险产品的试点和推广。2014年8月13日，国务院出台了《关于加快发展现代保险服务业的若干意见》，提出“将保险纳入灾害事故防范救助体系”、“探索天气指数保险等新兴产品和服务”、“建立巨灾保险制度”等，从保障社会民生的战略高度确定了巨灾保险和天气指数保险的地位和作用。
天气指数保险在农业领域内的蓬勃发展引起了中国保险业界的重视，从2013年开始针对个人生活领域的天气指数保险也应运而生。2013年，安联财险公司与淘宝保险共同推出国内第一款天气类保险产品——“中秋赏月险”，此款保险约定在2013年9月19日中秋节当天20时-24时，投保人所在赏月城市因天气原因（阴天或下雨）不便赏月，保险公司向投保人支付赏月不便津贴。由于此款天气保险未对天气进行指数化，而且与赏月有关的信息仅是被放在“附加保险责任”，其“主保险责任”仍为中秋节当天的人身意外险，所以仅被看作是一次对天气指数保险的尝试。
2014年5月，中国最大的互联网保险公司众安保险在维艾思气象信息科技有限公司的技术支持下，推出了中国首款面向个人的天气指数类保险产品——“37℃高温险”，覆盖国内30个主要城市，包括南京、南昌、重庆、武汉、杭州、福州等新老“四大火炉”城市。短短21天内，共有9.4万人购买了该保险，人均保费34元（每份保单保费仅为10元），且所有用户都通过网上投保，这充分证明了个人消费者对天气交易的热情。该产品约定，在2014年6月21日-8月23日期间，若投保人所在城市出现37℃及以上的高温日，一旦累计超过约定的免责，即可获得高温津贴补偿，每天补偿5元/份，保险公司在符合理赔条件时按日主动支付保险金，全程投保人无需提供任何索赔资料。
以杭州为例，若花10元购买了一份“37℃高温险”，按照保险合同约定，该城市的免赔为25天。那么在2014年6月21日-8月23日的保险生效期间，若杭州累计出现了25天≥37℃的高温日，则投保人可以从第26个≥37℃的高温日开始领取保险津贴，每天5元，最高领取金额上限为100元，即最多可领取20天。如保险期限内，杭州累计出现≥37℃的高温日只有25天，则在免赔内，不予赔付。
随后，维艾思气象信息科技有限公司又联合众安保险、易安保险推出面向携程网用户的旅游降雨天气指数保险、面向美的空调的高温险、面向国家电网的电费高温补贴和面向迪士尼的旅游好心情险等多款天气指数保险产品。以迪士尼旅游好心情险为例，游客只需花费25元购买，不需要提供任何理赔证明，在上海迪士尼游园时遇上高温、大雨等不便情况时，就能获得补偿。游客在游园当日遇到大雨，即可获得100元补偿；游园当日气温高于或等于37℃，也可获得50元的补偿。维艾思气象信息科技有限公司联合多家保险公司，在温度、降水等多个维度为企业或个人提供天气风险管理服务，取得了良好的社会反响和经济效益。
从2009年开始，天气指数保险在国内的发展仍存在一些问题：（1）多数天气指数保险均采用集体投保方式，农民手中没有保单，对保险内容不了解，对天气指数保险的意义及运作方式基本上处于不知情状况。（2）天气指数保险在中国刚刚起步，农业保险公司收取保费和赔付水平均偏低，很难满足气象灾害后的赔付需求。（3）目前的天气指数保险仍以农作物产量为保障标的物，而产量与天气指数的关系极为复杂，这就导致一款天气指数保险产品的研究开发耗时极长，关系模型的准确性也有待考证，远不如以农事活动为保障标的物的天气指数保险产品灵活。（4）天气指数保险是一种专业性极高的保险产品，对收集处理天据的技术水平要求很高，一般的保险公司没有这样的技术能力，也对天气指数保险的发展形成了制约。
相较天气指数保险在国内的探索，中国天气衍生品市场还远未成形，对天气衍生工具的了解和应用处在非常初级的阶段。从2002年开始，维艾思气象信息科技有限公司与大连商品交易所开始对天气衍生产品进行研究，从农业生产、人口数量密度、电力及天然气消耗量等诸多角度进行研发设计，选取分析了近70个城市近30年的温度变化特征及降水、霜冻情况，为天气期货合约设计提供可靠依据，并初步设计了天气衍生品种合约。2009年，上海期货交易所、郑州商品交易所以及中国金融期货交易所也分别研究探索了天气衍生品合约。但是，由于现阶段国内的期货市场要求实物交割，不允许现金交割，因此迄今为止，还未能有天气指数型合约产品在国内的期货交易所真正上市。
气象金融市场在发达国家及一些发展中国家已比较成熟，它在分散天气风险方面起到了极大的作用，是天气风险管理的一种全新发展方向。尤其是天气指数保险产品，因其成本较低、合约周期短，在发展中国家有着巨大的市场潜力。国外的天气指数保险经过十余年的发展，有一套相对成熟的经验与运作模式值得借鉴。而天气衍生品既可以为农业生产者分担因为天气因素带来的风险，也可以为保险公司分担其自身经营风险。
随着我国社会和经济的发展，农业、工商企业甚至个人对天气风险管理的需求日益迫切，这就要求国内气象部门充分发挥在气象资源的主导地位，搭建并完善中国气象金融市场的基础运行，以满足气象金融市场各方参与者的需求。
天气指数保险和天气衍生品的基础是气象大数据，长时间序列的气象历史数据和针对未来的预警预据是量化天气风险的重要指标。不断完善气象观测和数据收集体系，建立气象大数据公开机制，多方基础数据信息壁垒，才能充分挖掘气象大数据在气象金融领域内的价值，为气象金融市场的长远发展创建良好的基础。
天气指数保险产品和天气衍生品的研发依赖于涵盖多种气象指标的综合指数模型的建立，这对气象理论、气象科学方法、先进气象技术的发展和应用提出了极高的要求。气象部门应采用产研结合的方式，积极盘活并向市场数十年积累的成熟理论、方法和技术资源，促进气象理论、气象技术的，实现气象资源的跨行业再利用。以天气指数保险为例，如何降低基差风险是当下需要解决的重点问题，即某区域遭受同样的灾害，有的农户受灾严重却没有得到赔偿，有的农户没有受灾却得到了赔偿，这种现象与气象观测站密度有关。再如，投保作物是长在某山区的果树，没在气象站的范围内，一旦遇上冰雹、大风等局地性天气过程，气象数据无法通过气象站被监测、记录下来，基差风险就较高。基于这种现实情况，应探讨借助气象科学理论方法对气象观测数据进行网格点推算，在不增加站点的情况下，根据某区域所处经度、纬度、海拔高度、日照时数等来科学推算其温度，进而构建气象指数。
充分发挥市场协会的服务职能及协调能力，主导气象基础数据使用标准或行业标准规范的制定工作，正确引导气象金融市场参与者对气象资源的认知和使用。比如天气指数保险产品核赔所需的观测数据，就应根据气象观测站点的数据质量进行分级推荐或限定，以便天气指数保险或衍生品的设计者和购买者更好地理解和应用。同时为了更好地发挥气象资源在金融行业的跨行业应用，气象部门应积极介入金融领域对天气相关标准的制定工作，规范气象金融市场中的天气指数产品，气象金融市场健康运转。
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