地球環境の観測・監視にあたっては、国際的な枠組みのもと、観測の方法、観測データの交換、観測成果の解析などについて各国及び各機関が協調して行うとともに、関係する国や機関の間でこれらに関連する知識や技術などに関する情報を共有・交換することが必要である。
気象庁では、世界気象機関（WMO）の全球大気監視（GAW）計画などを軸に、温室効果ガス、エーロゾル、日射、オゾン層などの観測を国内観測所で実施するとともに、アジア地区などにおける国際協力・情報交換を推進するための各種国際センターを運営している。
以下に、GAW計画の概要及び最近の動き並びに気象庁が業務を実施している「温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）」、「品質保証科学センター（アジア・南西太平洋地区）（QA/SAC）」、「全球大気監視較正センター（アジア・南西太平洋地区）（WCC）」、「第Ⅱ地区（アジア）放射センター」の各センターの活動状況について、それぞれ記述する。