नैनीताल भौगोलिक रूप से 'मुक्त क्षोभ मंडल' क्षेत्र में स्थित है और प्रमुख प्रदूषण के दृष्टिकोण से यथोचित रूप से विरल है, जिससे यह स्थल एयरोसोल लोडिंग और जलवायु परिवर्तनशीलता का अध्ययन करने के लिए काफी उपयुक्त है। निचले वायुमंडल में एरोसोल और ट्रेस गैसों को विकिरण बजट और जलवायु परिवर्तनशीलता में सबसे महत्वपूर्ण तत्व माना जाता है। उच्च ऊंचाई (~2 किमी एएमएसएल) पर ऐसा अनूठा स्थान जो नैनीताल का प्राकृतिक लाभ है, विभिन्न वायुमंडलीय प्रक्रियाओं को समझने के लिए वायुमंडलीय मानकों के नियमित और व्यवस्थित अवलोकन की मांग करता है।

मी लिडार

डेटा अधिग्रहण और प्रसंस्करण के लिए अनुकूलित प्रकाशिकी, यांत्रिकी और उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके एरीज़ में एक मी लिडार विकसित किया गया था। सिस्टम मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए ZEMAX-EE सिमुलेशन पैकेज में 380 मिमी कैससेग्रेन टेलीस्कोप और बैक-एंड डिटेक्शन ऑप्टिक्स के लिए ऑप्टिकल डिज़ाइन डिज़ाइन विश्लेषण किया गया।

एक उच्च शक्ति क्यू-स्विच्ड, एनडी: वाईएजी सॉलिड स्टेट स्पंदित लेजर फॉर्म क्वांटा सिस्टम्स एसपीए, इटली को एलआईडीएआर सिस्टम के लिए ट्रांसमीटर के रूप में इस्तेमाल किया गया था। लिडार के डिटेक्टर और डेटा अधिग्रहण प्रणाली (डीडीएएस) में शीतलन इकाई और बिजली आपूर्ति इकाई के साथ डिटेक्टर के रूप में फोटो मल्टीप्लायर ट्यूब (पीएमटी) युक्त पहचान इकाई शामिल है। इसमें मल्टी-चैनल स्केलर (MCS) पैकेज के साथ एम्पलीफायर और डिस्क्रिमिनेटर यूनिट भी शामिल है। मैट्रिक्स प्रयोगशाला (MATLAB) वातावरण में विलुप्त होने वाले गुणांक और एरोसोल ऑप्टिकल गहराई की गणना करने के लिए फर्नाल्ड पद्धति को लागू करने के लिए एक कम्प्यूटेशनल प्रोग्राम विकसित किया गया था। रात में लिडार अवलोकन करने के लिए एक मोटरयुक्त रोल-ऑफ-रूफ डिजाइन और स्थापित किया गया था। प्रणाली वर्तमान में रात के समय में जमीनी स्तर से ~ 20 किमी ऊपर बिखरने के माध्यम से वायुमंडलीय एरोसोल और बादलों के अध्ययन के लिए कार्यरत है। हमारी टिप्पणियों के लिए पूरी रेंज में 30 के निश्चित लिडार अनुपात को लेकर विलुप्त होने वाले प्रोफाइल को पुनः प्राप्त करने पर व्यवस्थित त्रुटि ने  भिन्नता कम ऊंचाई में लगभग 10-12% और उच्च ऊंचाई में 5-7% है। जनवरी 2010 के दौरान पतले और घने बादल का निरीक्षण करने के लिए माई लिडार प्रणाली को नियोजित किया गया था। बादलों की पतली परत लगभग 10 किमी और मोटी बादल परत 5 और 9 किमी के बीच देखी गई थी। परिणामों की तुलना MODIS & AERONET और एक मानक विचलन के भीतर सहमत हैं।

MPL-लिडार

मई 2006 में एआरआईईएस, मनोरा पीक, नैनीताल में एक तापमान नियंत्रित कमरे में एक माइक्रो पल्स लिडार स्थापित किया गया था। इस लिडार को राष्ट्रीय वायुमंडलीय अनुसंधान प्रयोगशाला (एनएआरएल), गढ़ंकी, तिरुपति में डिजाइन और विकसित किया गया है। चूंकि, मनोरा पीक भौगोलिक रूप से मुक्त क्षोभमंडलीय क्षेत्र में स्थित है, यह स्थल आसपास के प्रदूषित घाटी क्षेत्रों से एयरोसोल परिवहन के कारण वातावरण पर एरोसोल लोडिंग प्रभावों के मूल्यांकन के लिए अनुकूल है और दूर के क्षेत्रों से इस ऊंचाई तक लंबी दूरी के एरोसोल परिवहन के लिए भी अनुकूल है। स्पष्ट रूप से प्रमुख धूल तूफानों के दौरान स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। इस परिप्रेक्ष्य में मध्य हिमालयी क्षेत्र में औसत समुद्र तल से ~2.0 किमी की ऊंचाई पर 0.03 किमी के रेंज रेजोल्यूशन के साथ पहली बार क्षोभमंडलीय एरोसोल का LIDAR अवलोकन किया जा रहा है। अवलोकनों के दौरान लिडार प्रणाली वायुमंडलीय एयरोसोल और उच्च ऊंचाई वाले बादलों से बैकस्कैटरेड लेजर रिटर्न एकत्र करती है।

माइक्रो पल्स LiDAR का उपयोग मूल रूप से निचले वायुमंडल के ऊर्ध्वाधर प्रोफाइल, विशेष रूप से एरोसोल के ऊर्ध्वाधर वितरण के मापन के लिए किया जाता है। प्रणाली माइक्रो पल्स लाइट डिटेक्शन एंड रेंजिंग (LiDAR) तकनीक के सिद्धांत पर आधारित है, और बैकस्कैटर्ड प्रोफाइल प्राप्त करने के लिए प्रमुख तंत्र मुख्य रूप से निचले क्षोभमंडल में माई स्कैटरिंग है। सिस्टम सप्ताह में एक बार रुक-रुक कर संचालित होता है जब तक कि कोई एपिसोडिक घटना न हो। सिस्टम का उपयोग एरोसोल की लंबी दूरी के परिवहन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाली उन्नत एयरोसोल परतों को मापने के लिए और महाद्वीपीय मूल के एरोसोल की ऊर्ध्वाधर रूपरेखा के लिए किया गया है।