2010年(平成22年)夏の日本の平均気温は,統計を開始した1898年以降で最も高くなった(都市化した地区を除く17地点の平均). 2013年(平成25年)の夏は,西日本の夏平均気温が1946年以降で第1位の高温となり,同年7月東北地方の降水量は,第1位の多雨になるなど極端な天候となった. ▼気象庁のアメダス観測網.
2012年の世界平均気温は,1880年と比較して 0.85度 の上昇(IPCC第5次評価報告書)となっている. 地球温暖化と異常気象の頻度の関係は,科学的に証明されたわけではないが,異常気象の頻度は増えている. これらの気象現象をいち早く把握するためには,精度の高い観測網が不可欠となる. 
かつての気象観測は,風向,風速の記録は1日1回で,観測点の密度も粗かった. その気象観測を自動化したのが,気象庁のアメダス(AMeDAS)観測網となる. 1976年(昭和51年)から導入している. これにより,1日24回の,風向,風速の観測ができるようになった. 最新型の観測装置では,10分おきに観測ができる. 2008年からは,最大瞬間風速の観測もおこなっている. ▼JAXA(宇宙航空研究開発機構)の衛星からの積雪の写真(左). ▼レーダー雨量計システム(XバンドMPレーダ)(右).
気象庁の気象観測網は,気象官署(有人)が 156カ所(約100km間隔),四要素観測所(雨,気温,風,日照時間)が 687カ所,三要素観測所(雨,気温,風)が 87カ所,雨量観測所が 374カ所,積雪深観測所が 323カ所ある. 降水量観測所が約17km間隔,降水量に風向,風速,気温なども加えた観測所は約21km 間隔で設置される. 日本の気象観測施設は,世界の中でも屈指の観測網となっている. ▼東京都立葛西臨海公園内に設置された江戸川臨海地域気象観測所(アメダス).
気象庁は,このアメダス観測網 156カ所を,約15年ぶりに更新した. 2010年度(平成22年度)から2014年度にかけて整備したもので,最新型観測施設は「JMA-10型地上気象観測装置」という. 観測できるのは,気圧,気温,湿度,風,降水,積雪,雲,視程(識別できる最大距離),天気,日照などが観測できる. これらの機器は,横河電機(株)《6841.T1》の関連会社の横河電子機器(株)が納入している. 
だが,これだけの観測網でも,近年多くなっているゲリラ的におきる局所的な集中豪雨や竜巻には対応できないことが多い. 速度によって波の周波数が異なって観測されるドップラー効果を利用した,Cバンド(5GHz帯)ドップラーレーダを導入している. これにより,0.25km間隔の降雨量と３次元観測ができる. 
気象庁は,このドップラーレーダを全国 20カ所に設置している. 関東圏全域を観測している東京レーダーは,千葉県柏市の気象大学校構内に設置されている. 気象庁のドップラーレーダーに加えて,河川やダム,道路を管理している国土交通省のドップラーレーダと二重偏波レーダを統合したXバンド(9GHz帯)MPレーダが全国に39カ所設置され,これらの情報を合わせて局地的な大雨(通称,ゲリラ豪雨)の注警報などに活用している. 
さらに,次世代のドップラーレーダの研究が進んでいる. それが,独立行政法人情報通信研究機構(NICT)が進めているXバンドフェーズドアレイ気象レーダ(PAWR)だ. 軍事技術のフェーズドアレイレーダーを応用したもので,10秒間隔で100mの分解能で3次元降水分布を観測することができる. 
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