| 西暦 | 和暦 | 月 | 業務の概要 |
|---|---|---|---|
| 1920年 | 大正9年 | 8月 | 高層大気を専門に観測する気象台として設立 |
| 11月 | 地上気象観測開始 | ||
| 1921年 | 大正10年 | 4月 | 小型気球と測風経緯儀で上層風の観測を開始 |
| 1922年 | 大正11年 | 12月 | 「たこ」と係留気球で下層の気圧・気温・湿度観測を開始 |
| 1924年 | 大正13年 | 12月 | ジェット気流を世界に先駆けて発見 |
| 1925年 | 大正14年 | 8月 | 自記気象計つきの探測気球で気圧・気温・湿度の観測を開始 |
| 1944年 | 昭和19年 | 9月 | ラジオゾンデ観測（気圧・気温・湿度）を開始 |
| 1948年 | 昭和23年 | 11月 | レーウィン観測（風・気圧）を開始 |
| 1955年 | 昭和30年 | 7月 | ドブソンオゾン分光光度計によるオゾン観測を開始 |
| 1957年 | 昭和32年 | 4月 | 56型レーウィンゾンデ運用開始 |
| 7月 | 日射・赤外放射観測を開始 | ||
| 1968年 | 昭和43年 | 3月 | オゾンゾンデで対流圏・下部成層圏のオゾン濃度の観測を開始 |
| 1975年 | 昭和50年 | 3月 | 現庁舎に移転 |
| 8月 | 高層用地上気象観測装置運用開始 | ||
| 1981年 | 昭和61年 | 3月 | 80型レーウィンゾンデ運用開始 |
| 1990年 | 平成2年 | 1月 | 紫外域日射の観測を開始 |
| 3月 | 80型地上気象観測装置運用開始 | ||
| 1992年 | 平成4年 | 2月 | 91型レーウィンゾンデ運用開始 |
| 1993年 | 平成5年 | 2～3月 | WMOラジオゾンデ国際比較を当台で実施（米国、英国、フィンランド） |
| 1994 ～1996年 | 平成6～8年 | 「ウィンドプロファイラによる風観測の定常化に関する業務実験」 （高層気象台・観測部・予報部・気象研究所） |
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| 1996年 | 平成8年 | 2～3月 8～9月 | 「ドブソンオゾン分光光度計」アジア・太平洋地区比較を当台で実施（韓国） |
| 1998年 | 平成10年 | 1月 | 95型地上気象観測装置運用開始 |
| 1999年 | 平成11年 | 7月 | 高高度（5hPa・35㎞）までのレーウィンゾンデ観測（GUAN）を開始 （GUAN:GCOS高層観測網、GCOS:全球気候観測システム） |
| 2003年 | 平成15年 | 3月 | 「ドブソンオゾン分光光度計」アジア地区比較を当台で実施（中国） |
| 2004年 | 平成16年 | 3月 | レーウィン観測の廃止（風観測の高密度化に伴う） |
| 2005年 | 平成17年 | 5月 | （気象庁による紫外線情報の提供開始） |
| 2006年 | 平成18年 | 3月 | 「ドブソンオゾン分光光度計」アジア地区比較を当台で実施 （インド・イラン・パキスタン・タイ・フィリピン） |
| 2008年 | 平成20年 | 1月 | 赤外放射観測の世界基準の確立と準拠への移行完了 |
| 2009年 | 平成21年 | 9月 | GCOS基準高層観測網（GRUAN）に参加（世界15ヶ所） |
| 12月 | 92型GPSゾンデ運用開始、ECC型オゾンゾンデ運用開始 | ||
| 2011年 | 平成23年 | 5月 | 10型地上気象観測装置運用開始 |
| 9月 | 「ドブソンオゾン分光光度計」アジア地区比較を当台で実施（中国） |