Apakah Kualiti Udara?

Udara bersih adalah penting untuk kehidupan yang sihat, tetapi menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), hampir 99% penduduk global menghirup udara melebihi had garis panduan pencemaran udara mereka. “Kualiti udara adalah ukuran berapa banyak bahan di udara, termasuk zarah dan bahan pencemar gas,” kata Kristina Pistone, seorang saintis penyelidikan di Pusat Penyelidikan NASA Ames. Penyelidikan Pistone merangkumi kedua-dua kawasan atmosfera dan iklim, dengan tumpuan kepada kesan zarah atmosfera terhadap iklim dan awan. “Adalah penting untuk memahami kualiti udara kerana ia mempengaruhi kesihatan anda dan seberapa baik anda boleh menjalani kehidupan anda dan menjalani hari anda,” kata Pistone. Kami duduk bersama Pistone untuk mengetahui lebih lanjut tentang kualiti udara dan bagaimana ia boleh memberi kesan yang ketara terhadap kesihatan manusia dan alam sekitar.

Apakah yang membentuk kualiti udara?
Terdapat enam bahan pencemar udara utama yang dikawal selia oleh Agensi Perlindungan Alam Sekitar (EPA) di Amerika Syarikat: bahan partikulat (PM), nitrogen oksida, ozon, sulfur oksida, karbon monoksida dan plumbum. Bahan pencemar ini berasal dari sumber semula jadi, seperti bahan partikulat yang naik ke atmosfera daripada kebakaran dan debu gurun, atau daripada aktiviti manusia, seperti ozon yang dihasilkan daripada cahaya matahari yang bertindak balas terhadap pelepasan kenderaan.

Apakah kepentingan kualiti udara?
Kualiti udara mempengaruhi kesihatan dan kualiti hidup. “Sama seperti kita perlu menelan air, kita perlu menyedut udara,” kata Pistone. “Kita mengharapkan air bersih kerana kita faham bahawa kita memerlukannya untuk hidup dan sihat, dan kita harus mengharapkan perkara yang sama daripada udara kita.”

Kualiti udara yang buruk telah dikaitkan dengan kesan kardiovaskular dan pernafasan pada manusia. Pendedahan jangka pendek kepada nitrogen dioksida (NO2), sebagai contoh, boleh menyebabkan gejala pernafasan seperti batuk dan berdehit, dan pendedahan jangka panjang meningkatkan risiko menghidap penyakit pernafasan seperti asma atau jangkitan pernafasan. Pendedahan kepada ozon boleh memburukkan paru-paru dan merosakkan saluran pernafasan. Pendedahan kepada PM2.5 (zarah 2.5 mikrometer atau lebih kecil) menyebabkan kerengsaan paru-paru dan telah dikaitkan dengan penyakit jantung dan paru-paru.

Selain kesannya terhadap kesihatan manusia, kualiti udara yang buruk boleh merosakkan alam sekitar, mencemarkan badan air melalui pengasidan dan eutrofikasi. Proses ini membunuh tumbuhan, mengurangkan nutrien tanah dan membahayakan haiwan.

Mengukur Kualiti Udara: Indeks Kualiti Udara (AQI)
Kualiti udara adalah serupa dengan cuaca; ia boleh berubah dengan cepat, walaupun dalam masa beberapa jam. Untuk mengukur dan melaporkan kualiti udara, EPA menggunakan Indeks Kualiti Udara (AQI) Amerika Syarikat. AQI dikira dengan mengukur setiap satu daripada enam bahan pencemar udara utama pada skala dari "Baik" hingga "Berbahaya", untuk menghasilkan nilai angka AQI gabungan 0-500.

“Biasanya apabila kita bercakap tentang kualiti udara, kita mengatakan bahawa terdapat benda-benda di atmosfera yang kita tahu tidak baik untuk manusia hirup sepanjang masa,” kata Pistone. “Jadi untuk mempunyai kualiti udara yang baik, anda perlu berada di bawah ambang pencemaran tertentu.” Kawasan di seluruh dunia menggunakan ambang yang berbeza untuk kualiti udara yang “baik”, yang selalunya bergantung pada bahan pencemar yang diukur oleh sistem mereka. Dalam sistem EPA, nilai AQI 50 atau lebih rendah dianggap baik, manakala 51-100 dianggap sederhana. Nilai AQI antara 100 dan 150 dianggap tidak sihat untuk kumpulan sensitif, dan nilai yang lebih tinggi tidak sihat untuk semua orang; amaran kesihatan dikeluarkan apabila AQI mencapai 200. Sebarang nilai melebihi 300 dianggap berbahaya, dan sering dikaitkan dengan pencemaran zarah daripada kebakaran hutan.

Produk Penyelidikan dan Data Kualiti Udara NASA
Sensor kualiti udara merupakan sumber yang berharga untuk merakam data kualiti udara di peringkat tempatan.
Pada tahun 2022, Trace Gas Group (TGGR) di Pusat Penyelidikan NASA Ames telah menggunakan Teknologi Sensor Rangkaian Murah untuk Meneroka Pencemaran, atau INSTEP: rangkaian sensor kualiti udara berkos rendah baharu yang mengukur pelbagai bahan pencemar. Sensor ini merakam data kualiti udara di kawasan tertentu di California, Colorado dan Mongolia, dan telah terbukti berfaedah untuk memantau kualiti udara semasa musim kebakaran California.

Misi Siasatan Udara dan Satelit Kualiti Udara Asia (ASIA-AQ) 2024 telah mengintegrasikan data sensor daripada pesawat, satelit dan platform berasaskan darat untuk menilai kualiti udara di beberapa negara di Asia. Data yang diambil daripada pelbagai instrumen dalam penerbangan ini, seperti Sistem Pengukuran Meteorologi (MMS) daripada Cawangan Sains Atmosfera NASA Ames, digunakan untuk memperhalusi model kualiti udara bagi meramalkan dan menilai keadaan kualiti udara.

Di seluruh agensi, NASA mempunyai pelbagai satelit pencerap Bumi dan teknologi lain untuk menangkap dan melaporkan data kualiti udara. Pada tahun 2023, NASA melancarkan misi Pelepasan Troposfera: Pemantauan Pencemaran (TEMPO), yang mengukur kualiti udara dan pencemaran di Amerika Utara. Alat Keupayaan Masa Nyata untuk Pemerhatian Bumi (LANCE) Tanah, Atmosfera NASA menyediakan ukuran yang dikumpulkan daripada pelbagai instrumen NASA, dalam tempoh tiga jam selepas pemerhatiannya.

Untuk mendapatkan persekitaran kualiti udara yang sihat, kita boleh memantau data kualiti udara dalam masa nyata. Berikut adalah sensor yang boleh mengukur parameter kualiti udara yang berbeza