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 ialah 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 pada kesan zarah atmosfera pada iklim dan awan. "Adalah penting untuk memahami kualiti udara kerana ia menjejaskan kesihatan anda dan sejauh mana anda boleh menjalani kehidupan anda dan menjalani hari anda," kata Pistone. Kami duduk bersama Pistone untuk mengetahui lebih lanjut tentang kualiti udara dan cara ia boleh memberi kesan ketara kepada kesihatan manusia dan alam sekitar.

Apakah yang membentuk kualiti udara?
Terdapat enam bahan pencemar udara utama yang dikawal oleh Agensi Perlindungan Alam Sekitar (EPA) di Amerika Syarikat: bahan zarahan (PM), nitrogen oksida, ozon, sulfur oksida, karbon monoksida dan plumbum. Bahan pencemar ini datang daripada sumber semula jadi, seperti bahan zarahan yang naik ke atmosfera daripada kebakaran dan habuk padang pasir, 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 menghirup udara," kata Pistone. "Kami telah mengharapkan air bersih kerana kami memahami bahawa kami memerlukannya untuk hidup dan sihat, dan kami harus mengharapkan perkara yang sama dari udara kami."

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 mendapat 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, menghabiskan 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 daripada "Baik" kepada "Berbahaya," untuk menghasilkan nilai angka AQI gabungan 0-500.

"Biasanya apabila kita bercakap tentang kualiti udara, kita mengatakan bahawa terdapat perkara di atmosfera yang kita tahu tidak baik untuk manusia bernafas sepanjang masa," kata Pistone. "Jadi untuk mempunyai kualiti udara yang baik, anda perlu berada di bawah ambang pencemaran tertentu." Tempatan 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 adalah tidak sihat kepada semua orang; amaran kesihatan dikeluarkan apabila AQI mencapai 200. Mana-mana nilai melebihi 300 dianggap berbahaya dan sering dikaitkan dengan pencemaran zarah daripada kebakaran hutan.

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

Misi 2024 Airborne and Satellite Investigation of Asian Air Quality (ASIA-AQ) menyepadukan data sensor daripada pesawat, satelit dan platform berasaskan darat untuk menilai kualiti udara di beberapa negara di Asia. Data yang ditangkap daripada berbilang instrumen pada penerbangan ini, seperti Sistem Pengukuran Meteorologi (MMS) daripada Cawangan Sains Atmosfera Ames NASA, digunakan untuk memperhalusi model kualiti udara untuk meramal dan menilai keadaan kualiti udara.

Di seluruh agensi, NASA mempunyai rangkaian satelit pemerhati Bumi dan teknologi lain untuk menangkap dan melaporkan data kualiti udara. Pada 2023, NASA melancarkan misi Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution (TEMPO), yang mengukur kualiti udara dan pencemaran di Amerika Utara. Alat Land, Atmosphere Near NASA masa nyata Keupayaan untuk Pemerhatian Bumi (LANCE) menyediakan peramal kualiti udara dengan pengukuran yang disusun daripada pelbagai instrumen NASA, dalam masa tiga jam selepas pemerhatiannya.

Untuk mempunyai persekitaran kualiti udara yang sihat, kami boleh memantau data kualiti udara dalam masa nyata. Berikut ialah penderia yang boleh mengukur parameter kualiti udara yang berbeza