| 西暦 | 和暦 | 月 | 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による上層風の観測を開始 |
| 1922年 | 大正11年 | 12月 | 「たこ」と係留気球による下層の気圧・気温・湿度・風の観測を開始 |
| 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 | 自記気象計付きの探測気球による気圧・気温・湿度・風の観測を開始 |
| 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 | ドブソン分光光度計によるオゾン全量観測を開始 |
| 1957年 | 昭和32年 | 4月 | 00及び12(UTC)でのレーウィンゾンデ観測(気圧・気温・湿度・風)を開始 |
| 7月 | 日射・赤外放射観測と、ドブソン分光光度計によるオゾン反転観測を開始 | ||
| 1964年 | 昭和39年 | 9月 | オゾンゾンデによる対流圏・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 |
| 1990年 | 平成2年 | 1月 | ブリューワー分光光度計による波長別紫外域日射の観測を開始 |
| 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、フィンランドが参加) |
| 1994～96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) |
| 1996年 | 平成8年 | 2月 | 基準地上放射観測網(BSRN)に地点登録 |
| 2～3月 8～9月 | アジア・太平洋地域オゾンワークショップ/オゾン国際比較を当台で実施(インド、韓国、タイ、フィリピン、中国、パキスタン、マレーシアが参加) | ||
| 1999年 | 平成11年 | 7月 | 高高度(5hPa・35km)までのレーウィンゾンデ観測を開始 |
| 2002年 | 平成14年 | 1月 | 高精度の波長別紫外域日射観測を開始 |
| 2003年 | 平成15年 | 3月 | ドブソン分光光度計アジア地区比較を当台で実施(中国が参加) |
| 2004年 | 平成16年 | 3月 | レーウィン観測終了 |
| 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、フィリピンが参加) |
| 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か所目) |
| 11月 | GPS受信装置による気柱水蒸気量の観測を開始 | ||
| 12月 | 測風ライダーによる風の観測を開始 | ||
| GPSゾンデによるラジオゾンデ及びオゾンゾンデの観測を開始 | |||
| 2011年 | 平成23年 | 9月 | ドブソン分光光度計アジア地区比較を当台で実施(中国が参加) |
| 2012年 | 平成24年 | 3月 | 第4回GRUAN実施調整会議を日本(気象庁)で開催、サイトビジットを高層気象台で実施 |
| 4月 | 地上気象観測及び高層気象観測現業の一体化運営 | ||
| 2013年 | 平成25年 | 3月 | 係留気球観測終了 |
| 2015年 | 平成27年 | 3月 | 高高度(5hPa・35km)観測終了 |
| 2016年 | 平成28年 | 3月 | ドブソン分光光度計アジア地区比較を当台で実施(パキスタン、タイ、中国が参加) |
| 2017年 | 平成29年 | 1月 | 地上オゾン観測終了 |
| 2017年 | 平成29年 | 4月 | 組織の一部改編 |
| 2018年 | 平成30年 | 2月 | オゾン全量・反転観測に用いる測器をドブソン分光光度計からブリューワー分光光度計に移行 |
| 4月 | GRUANサイト認証取得 | ||
| 2020年 | 令和2年 | ||
| 1月 | 測風ライダーによる風の観測終了 | ||
| 8月 | 創立100周年を迎え、「高層気象台100年誌」を発行 | ||
| 2023年 | 令和5年 | ||
| 1月 | GPS受信装置による気柱水蒸気量の観測終了 | ||
| 3月 | 自動放球装置（ABL：Automatic Balloon Launcher）による高層気象観測を開始 |