Apa itu Kualitas Udara?

Udara bersih sangat penting untuk hidup sehat, tetapi menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), hampir 99% populasi global menghirup udara yang melebihi batas standar polusi udara. "Kualitas udara adalah ukuran seberapa banyak benda di udara, termasuk partikulat dan polutan gas," kata Kristina Pistone, seorang ilmuwan peneliti di Pusat Penelitian Ames NASA. Penelitian Pistone mencakup area atmosfer dan iklim, dengan fokus pada efek partikel atmosfer terhadap iklim dan awan. "Penting untuk memahami kualitas udara karena memengaruhi kesehatan Anda dan seberapa baik Anda dapat menjalani hidup dan menjalani hari-hari Anda," kata Pistone. Kami berbincang dengan Pistone untuk mempelajari lebih lanjut tentang kualitas udara dan bagaimana hal itu dapat berdampak nyata pada kesehatan manusia dan lingkungan.

Apa yang membentuk kualitas udara?
Terdapat enam polutan udara utama yang diatur oleh Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) di Amerika Serikat: partikulat (PM), nitrogen oksida, ozon, sulfur oksida, karbon monoksida, dan timbal. Polutan ini berasal dari sumber alami, seperti partikulat yang naik ke atmosfer akibat kebakaran dan debu gurun, atau dari aktivitas manusia, seperti ozon yang dihasilkan dari sinar matahari yang bereaksi terhadap emisi kendaraan.

Apa pentingnya kualitas udara?
Kualitas udara memengaruhi kesehatan dan kualitas hidup. "Sama seperti kita perlu minum air, kita perlu menghirup udara," kata Pistone. "Kita mengharapkan air bersih karena kita memahami bahwa kita membutuhkannya untuk hidup dan sehat, dan kita pun seharusnya mengharapkan hal yang sama dari udara kita."

Kualitas udara yang buruk telah dikaitkan dengan dampak kardiovaskular dan pernapasan pada manusia. Paparan jangka pendek terhadap nitrogen dioksida (NO2), misalnya, dapat menyebabkan gejala pernapasan seperti batuk dan mengi, sementara paparan jangka panjang meningkatkan risiko timbulnya penyakit pernapasan seperti asma atau infeksi saluran pernapasan. Paparan ozon dapat memperburuk kondisi paru-paru dan merusak saluran pernapasan. Paparan PM2.5 (partikel berukuran 2,5 mikrometer atau lebih kecil) menyebabkan iritasi paru-paru dan telah dikaitkan dengan penyakit jantung dan paru-paru.

Selain berdampak pada kesehatan manusia, kualitas udara yang buruk dapat merusak lingkungan, mencemari perairan melalui pengasaman dan eutrofikasi. Proses-proses ini membunuh tanaman, menguras nutrisi tanah, dan membahayakan hewan.

Mengukur Kualitas Udara: Indeks Kualitas Udara (AQI)
Kualitas udara mirip dengan cuaca; ia dapat berubah dengan cepat, bahkan dalam hitungan jam. Untuk mengukur dan melaporkan kualitas udara, EPA menggunakan Indeks Kualitas Udara Amerika Serikat (AQI). AQI dihitung dengan mengukur masing-masing dari enam polutan udara utama pada skala "Baik" hingga "Berbahaya", untuk menghasilkan nilai numerik AQI gabungan 0-500.

“Biasanya ketika kita berbicara tentang kualitas udara, kita mengatakan bahwa ada hal-hal di atmosfer yang kita tahu tidak baik untuk dihirup manusia sepanjang waktu,” kata Pistone. “Jadi untuk memiliki kualitas udara yang baik, Anda harus berada di bawah ambang batas polusi tertentu.” Daerah di seluruh dunia menggunakan ambang batas yang berbeda untuk kualitas udara “baik”, yang seringkali bergantung pada polutan mana yang diukur oleh sistem mereka. Dalam sistem EPA, nilai AQI 50 atau lebih rendah dianggap baik, sementara 51-100 dianggap sedang. Nilai AQI antara 100 dan 150 dianggap tidak sehat untuk kelompok sensitif, dan nilai yang lebih tinggi tidak sehat untuk semua orang; peringatan kesehatan dikeluarkan ketika AQI mencapai 200. Nilai apa pun di atas 300 dianggap berbahaya, dan sering dikaitkan dengan polusi partikulat dari kebakaran hutan.

Produk Penelitian dan Data Kualitas Udara NASA
Sensor kualitas udara merupakan sumber daya yang berharga untuk menangkap data kualitas udara pada tingkat lokal.
Pada tahun 2022, Trace Gas Group (TGGR) di Pusat Penelitian Ames NASA menerapkan Teknologi Sensor Jaringan Murah untuk Menjelajahi Polusi, atau INSTEP: sebuah jaringan baru sensor kualitas udara berbiaya rendah yang mengukur berbagai polutan. Sensor-sensor ini merekam data kualitas udara di beberapa area di California, Colorado, dan Mongolia, dan telah terbukti bermanfaat untuk memantau kualitas udara selama musim kebakaran di California.

Misi Investigasi Udara dan Satelit Kualitas Udara Asia (ASIA-AQ) 2024 mengintegrasikan data sensor dari pesawat, satelit, dan platform berbasis darat untuk mengevaluasi kualitas udara di beberapa negara di Asia. Data yang diperoleh dari berbagai instrumen dalam penerbangan ini, seperti Sistem Pengukuran Meteorologi (MMS) dari Cabang Ilmu Atmosfer Ames NASA, digunakan untuk menyempurnakan model kualitas udara guna memperkirakan dan menilai kondisi kualitas udara.

Di seluruh badan antariksa, NASA memiliki berbagai satelit pengamatan Bumi dan teknologi lainnya untuk menangkap dan melaporkan data kualitas udara. Pada tahun 2023, NASA meluncurkan misi Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution (TEMPO), yang mengukur kualitas udara dan polusi di Amerika Utara. Perangkat Land, Atmosphere Near real-time Capability for Earth Observations (LANCE) milik NASA menyediakan prakiraan kualitas udara dengan pengukuran yang dikompilasi dari berbagai instrumen NASA, dalam waktu tiga jam setelah pengamatan.

Untuk menciptakan lingkungan dengan kualitas udara yang sehat, kita dapat memantau data kualitas udara secara real-time. Berikut ini adalah sensor yang dapat mengukur berbagai parameter kualitas udara.