Jerebu ialah fenomena alam sekitar yang berlaku apabila udara dipenuhi zarah halus seperti asap, debu, habuk dan bahan pencemar lain sehingga menjejaskan kualiti udara. Kebiasaannya, fenomena ini berlaku apabila bahan pencemar meningkat dan terperangkap dalam keadaan atmosfera tertentu, khususnya ketika cuaca panas dan kering.

Fenomena jerebu boleh berpunca daripada aktiviti manusia atau proses semula jadi. Antara aktiviti manusia yang menyumbang kepada jerebu termasuk pembakaran terbuka berskala besar, kegiatan perindustrian yang berlebihan serta pelepasan asap daripada kenderaan bermotor. Proses semula jadi pula termasuk letusan gunung berapi.

Selain menjejaskan kualiti udara, jerebu yang berpanjangan turut mengganggu pelbagai aktiviti harian masyarakat. Kejelasan penglihatan yang terhad boleh menjejaskan kelancaran perjalanan dan meningkatkan risiko kemalangan di darat, selain memberi kesan terhadap keselamatan operasi penerbangan.

Sebagai contoh, di Indonesia pada September 2026, lapan lapangan terbang termasuk Lapangan Terbang Antarabangsa Soekarno-Hatta di Jakarta dilaporkan terpaksa ditutup akibat abu letusan Gunung Anak Krakatau, sekali gus menjejaskan lebih 1,500 penerbangan dan 170,000 penumpang. Lanjutan daripada itu, aktiviti luar seperti bersukan juga mungkin terpaksa dikurangkan atau dihentikan apabila keadaan jerebu menjadi tidak selamat.

Dari aspek kesihatan pula, jerebu boleh memberikan kesan serius terhadap manusia, khususnya sistem pernafasan. Pendedahan berpanjangan kepada zarah halus yang tercemar di udara boleh menyebabkan masalah seperti batuk, selesema, sakit tekak, sesak nafas dan iritasi pada mata. Keadaan ini lebih membimbangkan bagi golongan rentan kerana mereka berisiko mengalami kesan kesihatan yang lebih serius.

Dalam konteks ini, jerebu bukan sekadar isu alam sekitar, malah merupakan fenomena yang boleh diukur dan dianalisis melalui Matematik. Apabila jerebu berlaku, pelbagai data berkaitan kualiti udara direkodkan, termasuk bacaan bahan pencemar dan nilai Indeks Pencemar Udara (IPU) sepanjang tempoh berlakunya jerebu. Data tersebut boleh digunakan untuk menentukan tahap pencemaran serta menilai perubahan kualiti udara dari semasa ke semasa.

Matematik kemudiannya digunakan untuk menganalisis data berkenaan supaya maklumat yang diperoleh lebih mudah difahami. Melalui analisis data, perbandingan tahap IPU antara beberapa lokasi atau tempoh masa dapat dilakukan. Sebagai contoh, purata bacaan IPU bagi beberapa kawasan boleh dibandingkan untuk menentukan kawasan yang mencatatkan tahap pencemaran lebih tinggi.

Hasil analisis tersebut dapat membantu penyelidik mengenal pasti kawasan berisiko dan memahami perubahan kualiti udara dengan lebih sistematik. Maklumat berkenaan juga dapat menyokong usaha meningkatkan kesedaran masyarakat yang sering disampaikan melalui pelbagai saluran, termasuk media sosial.

Selain itu, Matematik turut digunakan dalam pengiraan IPU bagi memberikan gambaran tentang tahap pencemaran pada sesuatu masa dan lokasi. Nilai IPU ditentukan berdasarkan bacaan kepekatan bahan pencemar seperti karbon monoksida (CO), sulfur dioksida (SO₂) dan nitrogen dioksida (NO₂). Bacaan tersebut kemudiannya ditafsir mengikut kategori kualiti udara yang telah ditetapkan dalam Piawaian Malaysia.

Melalui IPU, maklumat kompleks berkaitan kepekatan bahan pencemar dapat diterjemahkan kepada ukuran yang lebih mudah difahami oleh masyarakat. Secara umum, semakin tinggi kepekatan bahan pencemar, semakin tinggi nilai IPU yang menunjukkan peningkatan tahap pencemaran udara. Setiap negara mempunyai indeks kualiti udara tersendiri yang disesuaikan dengan piawaian kualiti udara negara masing-masing. Di Malaysia, pengelasan tahap kualiti udara berdasarkan nilai IPU adalah seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1.

Data berkaitan jerebu yang dicerap juga boleh diterjemahkan dalam bentuk graf seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Rajah 1 menunjukkan perubahan bacaan pencemaran udara dalam tempoh 24 jam pada 15 September 2026 di lokasi Johor. Melalui graf tersebut, pola peningkatan atau penurunan tahap pencemaran dapat dikenal pasti dengan lebih jelas.

Sebagai contoh, bacaan pencemaran yang meningkat secara beransur-ansur boleh menunjukkan keadaan jerebu yang semakin buruk. Graf juga membolehkan perbandingan antara beberapa lokasi dilakukan dengan lebih mudah. Oleh itu, persembahan data secara grafik berguna dalam penyampaian maklumat berkaitan jerebu kepada penyelidik, pihak berkuasa dan masyarakat.

Lanjutan daripada penggunaan graf, pemodelan Matematik pula boleh digunakan untuk menerangkan hubungan antara pemboleh ubah yang berkaitan dengan fenomena jerebu serta membuat anggaran atau ramalan. Dalam kajian jerebu, model Matematik boleh mengambil kira faktor seperti kepekatan bahan pencemar, kelajuan dan arah angin serta suhu udara.

Sebagai contoh, data pencemaran yang dikumpulkan dari semasa ke semasa boleh digunakan untuk membina model bagi menganggarkan perubahan tahap pencemaran pada masa tertentu. Walaupun ketepatan ramalan bergantung pada kualiti data dan pelbagai faktor persekitaran yang terlibat, pemodelan Matematik dapat membantu pihak berkuasa membuat persediaan awal serta merancang tindakan yang bersesuaian untuk masyarakat. Hal ini menunjukkan bahawa Matematik bukan sahaja dapat digunakan untuk menerangkan keadaan jerebu yang berlaku, malah berpotensi menyokong usaha meramal dan mengurus keadaan pada masa hadapan.

Dalam usaha mengurangkan kesan jerebu, pembenihan awan yang bertujuan menghasilkan hujan merupakan antara langkah saintifik yang dilaksanakan sebagai tindakan mitigasi. Di Malaysia, aktiviti ini dijalankan sebagai salah satu langkah bagi menangani jerebu dan kekurangan hujan. Menurut METMalaysia, kira-kira 90 peratus operasi pembenihan awan berjaya menghasilkan hujan.

Hujan berperanan penting dalam membantu mengurangkan jerebu kerana titisan hujan membawa turun zarah halus seperti PM2.5 dan PM10, selain asap serta debu ke permukaan bumi, sekali gus membantu mengurangkan kepekatan bahan pencemar di udara. Zarah halus PM2.5 ialah partikel yang sangat kecil dengan diameter kurang daripada 2.5 mikrometer. Zarah ini boleh menembusi jauh ke dalam paru-paru dan memasuki aliran darah, sekali gus meningkatkan risiko masalah kesihatan tertentu termasuk penyakit jantung, strok, asma dan kanser paru-paru.

Manakala PM10 mempunyai diameter 10 mikrometer atau kurang dan lazimnya boleh terperangkap di saluran pernafasan atas. Pendedahan kepada zarah ini boleh menyebabkan iritasi pada mata, hidung dan tekak serta masalah seperti batuk dan selesema.

Dalam konteks Matematik, hubungan antara taburan hujan dengan kepekatan pencemar boleh dianalisis berdasarkan data yang diperoleh. Secara umum, peningkatan jumlah hujan boleh dikaitkan dengan penurunan kepekatan zarah pencemar di udara. Hubungan ini boleh dilihat sebagai hubungan berkadar songsang dalam keadaan tertentu, iaitu apabila jumlah hujan meningkat, kepekatan pencemar cenderung menurun. Walau bagaimanapun, hubungan tersebut turut dipengaruhi oleh faktor persekitaran lain dan tidak semestinya berlaku secara seragam dalam semua keadaan.

Secara keseluruhannya, Matematik menyediakan pelbagai kaedah untuk memahami fenomena jerebu melalui pengumpulan dan analisis data, pengiraan IPU, persembahan data serta pemodelan. Penggunaan kaedah tersebut membolehkan maklumat berkaitan kualiti udara diterjemahkan secara lebih sistematik dan mudah difahami. Dalam konteks kehidupan sebenar, penguasaan konsep Matematik dapat membantu masyarakat melihat bahawa ilmu tersebut mempunyai aplikasi yang luas dalam memahami fenomena alam sekitar.

Kesimpulannya, fenomena jerebu perlu diberi perhatian kerana kesannya boleh menjejaskan kesejahteraan masyarakat sekiranya berlarutan. Sehubungan itu, gabungan ilmu Matematik dengan sains atmosfera serta dasar alam sekitar penting dalam membantu meningkatkan pemahaman, kesedaran dan kesiapsiagaan masyarakat dalam menghadapi fenomena jerebu.

Oleh Nurul Izzaty Mohd. Yunus, Pensyarah, Jabatan Asasi dan Bridging, Pusat Pengajian Ijazah dan Asasi (PPI), SPACE UTM