문재인 정부의 초대 기상청장이다.

1959년 경상북도 안동군(현 안동시) 예안면 도목리에서 아버지 남홍섭(南弘燮)과 어머니 진성 이씨 이주호(李珠鎬)의 딸 사이의 1남 4녀 중 외아들로 태어났다. 그는 도목리 입향조 남첨(南䄡)의 16대손으로, 이후 안동고등학교를 졸업하였고, 서울대학교 농업생명과학대학 학사, 동 대학원 기상학과 석사를 졸업하였다. 그 후 레딩대학교에서 기상학과 박사 과정를 수료하였고, 서울대학교 대학원 대기과학과에서 박사를 졸업하였다.