| Latar Belakang Negara-negara dalam rangkaian Organisasi Meteorologi Dunia digalakkan untuk menubuhkan Stesen Pemerhatian Atmosfera Global (GAW) bagi melaksanakan pemantauan latar belakang kandungan atmosfera yang sistematik untuk memiliki data yang boleh dipercayai, berkualiti untuk dikaji serta memahami kawasan dan isu persekitaran global seperti pemendapan berasid, perubahan iklim dan penipisan ozon stratosfera. Rangkaian Stesen Pemantauan Atmosfera Global (GAW) terdiri daripada rangkaian stesen pemantauan strategik pada peringkat global, serantau dan stesen pemantauan kebangsaan diselaraskan oleh Pertubuhan Meteorologi Sedunia (WMO) untuk memantau keadaan semasa atmosfera. Terdapat tiga stesen GAW beroperasi di Malaysia. Stesen-stesen ini terletak di Petaling Jaya, Tanah Rata dan Lembah Danum. Menerusi penglibatan dalam projek Penyelidikan Persekitaran dan Meteorologi Bandar GAW WMO (GURME), MetMalaysia merancang untuk meningkatkan kebolehannya dalam menyediakan ramalan pencemaran udara bandar. Stesen GAW di Tanah Rata telah menarik minat kebanyakan komuniti saintifik antarabangsa baru-baru ini. Disebabkan lokasinya yang strategik dan kemudahan yang bagus untuk memantau pembebasan di kawasannya, stesen ini telah mengambil bahagian dalam banyak rangkaian pemantauan regional yang memerlukan data daripada tropika. MetMalaysia telah menubuhkan stesen GAW global di Lembah Danum, Sabah sejak November 2003. Lembah Danum adalah satu tapak penyelidikan hutan hujan tropika yang terbaik di dunia. Stesen GAW yang terletak dalam kawasan pemuliharaan hutan kelas pertama, menawarkan lokasi yang ideal untuk mengkaji hubungan biosfera-atmosfera dalam satu persekitaran hutan hujan tropika, pengangkutan bahan cemar jangka panjang serta kemampuan hutan hujan untuk bertindak sebagai tadahan bagi bahan pencemar atmosfera. Sekarang ini, satu set pemerhatian telah dijalankan untuk membincangkan isu seperti pemendapan berasid, pengangkutan gas, ciri-ciri dan fizikal aerosol serta radiasi UV tempatan. Satu program pemendapan asid komprehensif wujud di tapak GAW bagi memantau kedua-dua pemendapan kering dan basah. Kepekatan jisim aerosol dan sifat fizikal juga dipantau menggunakan beberapa peralatan termasuklah High Volume Air Samplers, Multiple Angle Absorption Photometer, Nephelometer, Precision Filter Radiometer (PFR) dan Tapered Element Oscillating Microbalance Instrument untuk mengukur masa sebenar. Pengukuran profil dan jumlah ozon dijalankan masing-masing di KLIA dan Petaling Jaya, manakala pemantauan ozon permukaan pula dijalankan di Tanah Rata dan Lembah Danum. ![]()
Apakah GAW? GAW terdiri daripada sebuah rangkaian stesen pemantauan strategik global seluruh dunia, regional dan global yang diselaraskan oleh WMO. Secara formalnya ditubuhkan pada tahun 1989, GAW menyepadukan sebilangan kewujudan aktiviti pemantauan WMO dalam bidang persekitaran atmosfera. Ini termasuklah WMO Global Observing System (GO3OS)yang bermula pada tahun 1950 dan Background Air Pollution Monitoring Network (BAPMoN) yang bermula pada tahun 1960 dan termasuk penyukatan bagi gas rumah hijau yang penting (GHGs). Data yang dikumpul adalah penting dalam memahami hubungan antara perubahan komposisi atmosfera dan perubahan teraruh manusia dalam iklim dunia dan serantau. Aktiviti GAW juga memfokuskan kepada aspek penyelidikan dan pemantauan jangka panjang pengangkutan atmosfera dan pemendapan bahan berbahaya menerusi ekosistem daratan, air tawar dan marin serta kitaran semulajadi dalam laut atmosfera dunia-sistem biosfera dan antropogenikyang berkemungkinan mempengaruhinya. Kini terdapat 300 stesen GAW yang beroperasi di mana lebih daripada 200 stesen yang di jalankan oleh lebih 60 buah negara dalam mewujudkan pemantauan dan pentafsiran masalah persekitaran serantau. Ia termasuk menjangka kawasan pencemaran udara di kawasan pedalaman, keasidan hujan, kemusnahan ekosistem dan pencemaran laut. Banyak stesen GAW di rantau ini yang dapat mengukur peningkatan di dalam ozon permukaan, dimana ia turut memberi kesan kepada iklim serantau. Terdapat 22 stesen global GAW yang beroperasi penuh dengan program lengkap. Pengukuran di stesen global termasuklah jumlah ozon (O3), karbon dioksida (CO2) dan gas-gas rumah hijau yang lain, radiasi solar, jumlah kepadatan aerosol, komposisi unsur atmosfera dan ukuran meteorologi yang lain. Siapakah yang mengoperasikan stesen GAW? Operasi rangkaian pemonitoran GAW kebanyakkannya bergantung kepada aktiviti perkhidmatan meteorologi bagi negara-negara yang menjalankan stesen pemantauan. Sebilangan stesen ini beroperasi dengan kerjasama beberapa penyelidik dan institusi pendidikan. Faedah daripada rangkaian GAW Penghujung tahun 1970, pengukuran dari stesen permukaan GAW telah dikukuhkan dengan pengukuran dari satelite menggunakan peralatan khas iaitu Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS). Data ozon dari rangkaian GAW dan maklumat dari satelite hanya menyediakan pangkalan data sedia ada bagi perkembangan kepekatan ozon jangka panjang. Ia telah dihasilkan untuk menyediakan asas penyesuaian Vienna Convention untuk perlindungan lapisan ozon dan dipadukan dengan protokol Montreal pada bahan yang menipiskan lapisan ozon. GAW juga akan memainkan serta meningkatkan peranan utama dalam validasi jangka panjang bagi penentuan satelit untuk mengenalpasti kepekatan unsur gas, sejak validasi berterusan menjadi kritikal untuk menentukan perkembangan unsur yang boleh dipercayai. Data GAW dan penghasilan penilaian menyediakan input penting terhadap kedudukan komposisi atmosfera kepada ramai pengguna. Ia termasuklah para saintis, organisasi penyelidikan, sektor kerajaan, pembuat polisi dan WMO/UNEP Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Mereka juga turut mementingkan kelengkapan konvensyen antarabangsa, seperti United Nations Framework Convention on Climate Change dan Vienna Convention untuk perlindungan lapisan ozon. |
| Program Pemantauan di Stesen GAW Tanah Rata Program pemonitoran di Stesen Tanah Rata terdiri daripada parameter-parameter yang berikut:
1. Komposisi Kimia Air Hujan Proses pemendakan kimia adalah salah satu cara yang paling mudah untuk memperolehi petunjuk pencemaran dalam atmosfera rendah. Dalam intipati, bahan-bahan pencemar udara melalui proses pemendakan dan sampai ke permukaan dalam bentuk hujan. Di awal abad, keasidan pemendakan adalah menjadi kebimbangan utama di Eropah dan Amerika Utara tetapi baru-baru ini kebimbangan itu telah merebak di kebanyakan kawasan-kawasan dunia terutamanya dari Asia. Pembangunan ekonomi dan pertumbuhan penduduk di negara membangun dikenalpasti sebagai satu faktor utama yang menyumbang kepada peningkatan pemancaran dan pemendapan bahan pencemar berasid. Keasidan ini diketahui telah memberi kesan buruk kepada persekitaran di darat dan di air, lingkungan pengasidan tanah dan perairan darat (menyebabkan penurunan tumbuhan dan kematian ikan) yang merosakkan bangunan dan monumen. Terdapat juga pertambahan yang dikenali sebagai nutrien nitrogen yang dihantar ke permukaan oleh proses pemendakan yang menyumbang kearah memperkayakan ekosistem terutamanya di perairan pantai.
2. Gas Reaktif Pemendapan kering oleh bahan pencemar di atmosfera meninggalkan sesuatu yang kekal terhadap jumlah pemendapan bahan pencemar dari udara ke permukaan semulajadi. Dalam ketiadaan teknik pengukuran pemendapan kering yang sesuai, di mana ia amat penting kepada kawasan sumber pencemaran, ia telah dianggarkan dengan menggunakan pengukuran konsentrasi data bagi bahan pencemar utama di udara. Sulfur dioksida merupakan bahan pencemar bergas yang penting dimana ia merupakan pelopor bagi pemendapan berasid. Ia adalah satu pengukuran yang biasa dalam kebanyakan stesen GAW regional. Ia mempunyai jangka hayat beberapa jam hingga beberapa hari. Sumber semulajadi bagi SO2 termasuklah lautan, aktiviti gunung berapi dan proses pereputan biojisim tetapi, sumber antropogenik utama adalah daripada pembakaran bahan api fossil.
3. Komposisi kimia dan kepadatan aerosol
| |||||||||||||
| 4. Ozon Permukaan
5. Meteorologi Pemahaman mengenai kajiklim dalam kawasan sekitar terutamanya di stesen GAW adalah perlu untuk interpretasi mana-mana data jangka panjang yang telah dikumpul di stesen tersebut. Suhu, kelajuan dan arah angin, tekanan, kelembapan relatif / takat embun dan jumlah pemendakan adalah parameter kajicuaca biasa yang dicatatkan di stesen GAW. Satu program pengukuran yang berterusan di tempat asal parameter kajicuaca adalah perlu bagi melengkapkan dan mentafsirkan perubahan-perubahan dalam parameter kualiti udara masing-masing sepanjang masa di tapak serantau.
| |||||||||||||||
| Aktiviti Pemonitoran dan Penyelidikan Stesen Pemerhatian Atmosfera Global, Bukit Atur, Lembah Danum, Sabah. 1.0 Pengenalan Stesen Pemerhatian Atmosfera Global Organisasi Meteorologikal Dunia di Lembah Danum, Sabah telah ditubuhkan oleh Jabatan Meteorologi Malaysia dengan kerjasama Yayasan Sabah bagi memantau kepekatan latar parameter atmosfera. Pembinaan stesen GAW bermula pada 2002, siap di penghujung 2003 dan mula beroperasi pada 2004. Stesen ini ditubuhkan untuk membuat pencerapan yang komprehensif terhadap komposisi kimia dan ciri-ciri fizikal atmosfera yang tertentu pada skala global dan membekalkan komuniti saintifik dengan tujuan meramal keadaan atmosfera pada masa hadapan. Stesen GAW Lembah Danum merupakan salah satu dari 23 stesen di rangkaian pemonitoran GAW WMO. Rangkaian pemonitoran ini menjalankan pemantauan sistematik komposisi kimia atmosfera dan parameter fizikal pada skala 'region' dan global. Rangkaian ini juga menjalankan penilaian dan penganalisa dalam menyumbang kepada konvensyen alam sekitar dan pembangunan polisi. 2.0 Aktiviti Pemonitoran Sejak penubuhan stesen GAW pada tahun 2004, beberapa sistem telah dipasang dan dimulakan. Sistem yang terdapat di Stesen GAW terdiri daripada: Ia turut menyediakan rangkaian hubungan di antara sistem di stesen dengan Ibu Pejabat MetMalaysia, Petaling Jaya dan terminal internet yang lain sebagai komunikasi VSAT. Pelan masa hadapan bagi stesen ini termasuklah menjalankan pengukuran kedalaman optikal dengan menggunakan sunphotometer dan pemonitoran gas rumah hijau (GHG) melalui flask sampling. Sebenarnya, pengukuran kedalaman optikal aerosol dijangka bermula pada April 2007 dan permonitoran GHG pula pada tahun 2008. 2.1 Sistem Karbon Dioksida Lo-Flo Mark II Gas-gas yang menyerap radiasi dan memerangkap haba di dalam atmosfera digelar sebagai Gas Rumah Kaca. Gas Rumah Kaca terdiri daripada karbon dioksida (CO2), metana (CH4), nitrus oksida (N2O) dan gas fluorinated, seperti chlorofluorocarbon (CFC), hydrofluorocarbon (HFC) dan haloalkanes (halons). Perbezaan Gas Rumah Kaca antara lain ialah CO2 memberi impak signifikan ke atas pemanasan global yang disebabkan oleh kepadatan dan jangka hayatnya yang panjang, dimana ia berupaya berada di dalam atmosfera untuk beberapa abad. Meskipun gas CH4 adalah 21 kali ganda lebih efisien dalam menyerap radiasi solar berbanding CO2, tetapi impaknya ke atas pemanasan global adalah kurang memandangkan jangka hayatnya lebih pendek iaitu sekitar 10 tahun. Konsentrasi karbon dioksida di tiga peringkat di Stesen GAW Lembah Danum telah diukur oleh Australian made CSIRO Lo-Flo Mark II Carbon Dioxide Analyser di mana ia merupakan gabungan sistem yang dibangunkan berdasarkan kepada LI-COR Inc. non dispersive infrared (NDIR) analyser optical bench. Data yang dikumpul dengan menggunakan sistem ini telah bermula sejak tahun 2006, di mana data-data CO2 dan gas rumah hijau daripada Stesen GAW Lembah Danum dihantar ke WMO World Data Centre for Greenhouse Gases di Jepun pada setiap enam bulan. 2.2 Sistem Tapered Elemental Oscillating Mass (TEOM) Sistem TEOM yang telah dicipta oleh Rupprecht and Patashnick Co. Inc merupakan satu alat yang digunakan untuk mengukur konsentrasi zarah yang berukuran kurang daripada 10 mikron di luar dan di dalam atmosfera. 2.3 Multi-Angle Absorption Photometer (MAAP) Pemantau MAAP black karbon yang telah dicipta oleh Thermo Electron Corporation diugunakan untuk mengukur ambient dan sumber konsentrasi black karbon serta aerosol light absorption properties. Pengukuran tersebut adalah berdasarkan kepada prinsip aerosol-light absorption dan padanan konsentrasi jisim black karbon atmosfera. Sistem ini menggunakan multi-angle absorption photometer untuk menganalisa sebarang perubahan radiasi di hadapan dan belakang hemisfera bagi glass-fibre yang disebabkan oleh zarah termendap. 2.4 Nephelometer Ecotech telah menghasilkan Nephelometer M9003 yang dicipta untuk mengukur pakali bagi light back scattering berdasarkan kepada zarah terampai yang terdapat di udara. Pengukuran bagi parameter ini memberikan gambaran penglihatan di kawasan sekeliling secara automatik tanpa memerlukan pemerhati. Nilai light back scattering juga merupakan pengukuran penting bagi konsentrasi aerosol di atmosfera. 2.5 Ecotech Wet-Oly Sampler Ecotech wet-only rainwater sampler telah dicipta khusus untuk kajian pemantauan hujan asid. Sejak dipasang sewaktu stesen ditubuhkan, alat ini kebanyakannya digunakan untuk memantau komposisi dan keasidan air hujan di kawasan terpencil seperti Danum. Memandangkan tiada kemudahan makmal bagi menganalisis spesis konsentrasi kimia yang rendah dalam air hujan di Danum maka, sampel air hujan yang telah dikumpul akan dihantar ke Jabatan Kimia untuk dianalisis. 2.6 Sistem Persampelan Filter Pack Sistem sampel filter pack digunakan untuk pemonitoran pemendapan berasid kering dan merupakan sebahagian daripada program EANET untuk memantau pemendapan berasid kering di tempat terpencil. Kaedah filter pack telah digunapakai di kebanyakan negara bagi program pemonitoran pemendapan kering. Filter pack mengumpul aerosol di lapisan pertama di dalam filter pack sampler. Lapisan kedua telah direkabentuk bagi mengumpul asid nitrik sementara lapisan ke tiga pula mengumpul sulfur dioksida dan asid hidroklorik. Lapisan terakhir, iaitu lapisan ke empat filter pack akan mengumpul gas ammonia. Spesis aerosol dan gas yang telah dikumpul akan dianalisis dan konsentrasi yang terdapat diudara akan dikenalpasti. 2.7 Persistent Organic Pollutant Passive Sampler Pemantauan Persistent Organic Pollutants (POPs) oleh passive sampling merupakan sebahagian daripada Kajian Persampelan Udara Global (GAPS) yang telah menunjukkan bahawa persampelan udara passive adalah pengumpul yang menguntungkan untuk diagihkan keseluruh dunia iaitu dengan meletakkannya melintasi tujuh benua, oleh POPs. Lembah Danum adalah salah satu tempat global yang telah dipilih untuk kajian tersebut di mana ia telah bermula pada tahun 2005 dan kini kajian tersebut telah masuk ke tahun ke tiga serta telah menghasilkan beberapa keputusan yang menarik berkenaan pengangkutan dan konsentrasi POPs di atmosfera. Sebagai tambahan, persampelan passive akan menjadi kaedah rasmi dalam mencari pembahagian ruang dan trend jangka panjang bagi POPs. 2.8 Surface Ozone Analyser Memandangkan ozon traposperik adalah gas rumah hijau ke tiga penting dan ozon yang berhampiran permukaan adalah merupakan gas toksid bagi kesihatan manusia dan tumbuhan, maka MetMalaysia telah memulakan satu program bagi memantau dan mengkaji kesan oleh gas ini terhadap negara termasuklah di lokasi terpencil seperti Lembah Danum. Dengan objektif ini, MetMalaysia telah memasang Thermo Environment 49i Ozone Analyzer yang terbaru di stesen GAW untuk memantau konsentrasi ozon permukaan pada setiap jam di tempat terpencil ini. 2.9 Automatic Weather System (AWS) AWS digunakan untuk mengukur rutin parameter meteorologi di tapak stesen GAW. Pengukuran meteorologi yang dibuat oleh AWS menunjukkan keadaan meteorologi di stesen GAW dan di kawasan sekitarnya. Antara parameter meteorologi yang telah diukur dan direkod adalah (i) halaju angin permukaan (ii) suhu (iii) kelembapan bandingan (iv) radiasi solar. 2.10 Sistem Profil Angin Menegak Sistem Profil Angin Menegak terdiri daripada anemometer ultrasonic untuk mengukur halaju angin tiga dimensi, odometer untuk mengukur halaju angin mengufuk dan tiga pasang termometer untuk mengukur suhu pada tiga peringkat berbeza di menara meteorologi. Sistem ini merupakan sebahagian daripada program permonitoran meteorologi bagi projek OP3 untuk mengkaji aliran menegak bendalir daripada lapisan garis sempadan permukaan di kawasan tersebut. 3.0 Program Penyelidikan Sejak tahun 2004, apabila Stesen GAW Lembah Danum telah siap dan beroperasi, beberapa projek penyelidikan telah dimulakan dengan kerjasama beberapa institusi tempatan dan antarabangsa. Antara program tersebut adalah:
3.2 Global Air Sampling Study (GAPS) Tujuan GAPS adalah untuk membentuk rangkaian secara utamanya di stesen latar GAW bagi mengkaji tren ruang masa dan masa POPs dalam atmosfera global. Sasaran kajian POPs adalah komponen organik dan dioksin dan juga spesis kimia yang lain. 3.3 Program berkembar dengan World Calibration Center for Physical Aerosol Properties (WCCPAP) Program ini diwujudkan bagi menambah aktiviti penyelidikan dan pemonitoran aerosol di Stesen Global Lembah Danum Jabatan Meteorologi Malaysia dan juga kepentingan dalam menjaga data aerosol jangka panjang yang berkualiti tinggi bagi mengesan sebarang perubahan global dan menyokong pemodelan iklim. Program ini juga membentuk kapasiti di kalangan rakan kongsi organisasi di dalam pemantauan dan penyelidikan aerosol. 3.4 "Oxidant and Particle Photochemical Processes above a South-East Asian Tripical Rain Forest', Projek OP3 Stesen GAW akan menjadi tapak utama untuk pemantauan dan penyelidikan projek OP3 selama kegiatan tersebut berlangsung. Persampelan dan pengukuran awal akan dikendalikan di tapak tersebut.
|









