Заведующий к.ф.-м.н. Николашкин Семен Викторович.
Лаборатория берет свое начало с первых наблюдений оптических явлений в верхней атмосфере в Якутии в 1957 г., в связи с проведением Международного геофизического года. В это время на материковой части республики и прилегающих островах Северного ледовитого океана была организована сеть станций патрульного наблюдения полярных сияний, входящих в состав международного комплекса. Наиболее важными точками наблюдений явились Якутск (организаторы наблюдений В.П.Самсонов, В.И. Ярин) и Тикси (Ю.А. Надубович и Е.А. Пономарев).
К тому времени были созданы две лаборатории: физики верхней атмосферы и полярных сияний, которые в 1970 г. объединились в одну лабораторию полярных сияний и свечения ночного неба. Заведующими в разное время были Ярин В.И., Надубович Ю.А., Самсонов В.П., Игнатьев В.М., Алексеев В.Н. Они стояли у истоков регулярных фотографических, фотометрических, спектроскопических, интерферометрических и радиолокационных наблюдений полярных сияний и свечения ночного неба, под их руководством были внедрены специальные фотографические камеры всего неба С-180 и С-180S, разработаны различные фотометры, спектрометры и интерферометры Фабри-Перо. В лаборатории проводились исследования морфологических характеристик полярных сияний, спорадических вспышек в свечении ночного неба в эмиссиях кислорода, а также их поляризации, процессов магнитосферно-ионосферного взаимодействия в окрестности плазмопаузы и внутренней границы плазменного слоя во время магнитных возмущений и теплового режима и крупномасштабной динамики высокоширотной атмосферы.
В 1994 г. институтом была приобретена и установлена отечественная экспериментальная станция СКАНОР для приема данных с метеорологических спутников NOAA в режиме реального времени. Годом позже на базе этой станции была создана лаборатория геоинформатики, в которой начались работы по тематике дистанционного зондирования. Заведующим был назначен Соловьев В.С.
В 2011 г. путем объединения лабораторий полярных сияний и свечения ночного неба и геоинформатики была создана лаборатория оптики атмосферы. Заведующим избран Николашкин С.В.
Изучение особенностей географического распределения и пространственно-временных вариаций полярных сияний привело к обнаружению т.н. берегового эффекта – изгибания полосовых форм вдоль берегов материка и островов и эффекта «пятнистости» – неравномерности в географическом распределении полярных сияний. Впервые в России и на Евро-Азиатском континенте были обнаружены и начаты регулярные спектрофотометрические наблюдения среднеширотных красных дуг (SAR-дуг). Мировое признание получили обнаружение явления диссоциативной рекомбинации атомов кислорода в нижней термосфере по интерферометрическим данным. Очень высокую оценку мирового сообщества получили результаты исследований температурной стратификации мезопаузы и волновых процессов.
В то время при лаборатории полярных сияний существовали несколько неформальных групп – в спектральную группу под руководством В.М. Игнатьева входили научные сотрудники Югов В.А., Аммосов П.П., Гаврильева Г.А., инженеры Атласов К.В., Жондоров В.А, Максимова С.С., лаборанты Жданова А.И., Яковлева В.Ф., Алтухова С.С. В группу фотометрических исследований под руководством Ю.А. Надубовича входили научные сотрудники Алексеев В.Н., Иевенко И.Б., Коробцова Л.П., инженер Ощепков С.М. В группу Самсонова В.П. по полярным сияниям входили научные сотрудники Величко В.А., Борисов Г.В., Васильева В.Г., Зарецкий Н.С., Гусев М.Г., Николашкин С.В., сюда же входила группа автоматизации под руководством Н.С. Зарецкого – инженеры Корнилова С.Г., Губанов В.И., Максимов Я.Я. Большинство сотрудников того времени участвовали в экспедиционных работах Института на полярных станциях по наблюдениям сияний. Гусев М.Г. и Николашкин С.В. также участвовали в работе Советской Антарктической экспедиции и зимовали на станции Восток в 27 и 30 САЭ.
В лаборатории геоинформатики проводился мониторинг облачного покрова и лесопожарной обстановки, а в период весеннего половодья мониторинг паводковой обстановки по данным спутников Terra и Aqua. Здесь выполнялись научно-исследовательские работы по исследованию влияния солнечно-земных связей на облачность и пирогенные события в Северной Азии, по исследованию пространственно-временного распределения аэрозольных полей в Северо-восточной Азии и вариаций вегетационного индекса растительного покрова и площади водных объектов по данным спутникового зондирования. В рамках региональных программ ведутся научно-исследовательские работы по государственным контрактам и хоздоговорам с Министерством науки и профессионального образования РС (Я), Министерством охраны природы РС (Я), ГУ МЧС России по РС (Я) и Департаментом по лесным отношениям РС (Я).
В первое время оптическая наблюдательная база располагалась под г. Чочур-Муран в Ботаническом саде, затем в 1979 г. в связи с ростом городской засветки и туманов был создан оптический полигон за п. Маймага Намского района, на 130 км севернее г. Якутска, где он функционирует и по сей день.
В последние годы, благодаря программам Приборной комиссии СО РАН были приобретены новые приборы и оборудование, которые позволили резко повысить качество и объем получаемых данных. Так под руководством снс Аммосова П.П. были модернизированы с использованием цифровых ПЗС-камер камера всего неба, инфракрасный спектрометр и получены новые ценные результаты по динамике температуры мезопаузы и волновых возмущений. А группа снс Иевенко И.Б. получила три специализированных цифровых камеры всего неба и в настоящее время идет подготовка их к наблюдениям. Кроме того ими же разработан ряд компьютеризованных фотометров нового поколения для исследования диффузного свечения и SAR-дуг, которые уже дают интересные результаты. С 2004 г. под руководством снс Николашкина С.В. в Институте начаты лидарные исследования температурной стратификации средней атмосферы и ее аэрозольного наполнения. Тогда же были начаты исследования оптических свойств атмосферного аэрозоля при помощи солнечного фотометра, входящего в мировую сеть «Аэронет» под эгидой НАСА. Полученные результаты этих исследований постоянно поддерживаются различными грантами.
Лаборатория сотрудничает с Института Солнечно-Земной Физики СО РАН (Иркутск), Институтом космических исследований РАН (Москва), Инженерно-технологическим центром «СканЭкс» (Москва), Институтом оптики атмосферы СО РАН (Томск), Институтами ЯНЦ СО РАН, а также с рядом международных научных организаций по проектам NDMC, AERONET.
Сотрудники лаборатории активно принимают участие в международных и во всероссийских научных мероприятиях. Ими проводятся занятия в физико-техническом институте СФВУ. В рамках тематики лаборатории студентами СФВУ выполняются курсовые и дипломные работы.