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热到融化的夏天,该穿黑T还是白T?

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(原标题:热到融化的夏天,该穿黑T还是白T?)

炎炎夏日,衣服是穿白色好还是黑色好? 或者换成另一个时尚热点问题:劳工节之后穿白色衣服可不可以? 哦,好吧。可能这个问题真的不太重要,还是让我们重新回到这个每年夏天都会纠结的灵魂一问。

对于选黑色还是白色服装的问题通常有两个不同答案。

1穿白色

穿白色看起来是个不错的选择,毕竟白色是复色光,既是所有可见光的组合,又可以反射所有色光。这意味着穿件白色的衬衫(或裤子)能够反射掉大部分的光,因此人们不会感到过于炎热。显而易见,不是吗?

2穿黑色

嘿,等等!有考虑北非沙漠地区的贝都因人吗?即使居住地温度居高不下,他们仍然经常穿黑色装束。理论上讲,他们本不应该穿黑色,除非黑色果真有着不为人知的优点。也许黑色吸光的衣服可以防止身体散出的热量反射回人体,因此要比穿着白色衣服更为凉爽。

好吧,让我们讲清楚。穿黑还是穿白并非一个能够完美解释的问题。事实上,人们一直在研究这些东西——1980年《自然》杂志上就发表过一篇文章:“为什么在炎热的沙漠里贝都因人仍穿黑色长袍?”.显然,贝都因人的穿衣习惯需要综合考虑多种因素。但那些更常见的服装呢,比如T恤——在炎热的夏日,应该穿黑色还是白色的T恤?

首先要考虑的一点就是:穿黑色体恤真的会比穿白色体恤感觉更热吗?这一点,我能通过红外摄像机来为你解释。所有东西都会发光(电磁波),一些超热的物体(如发亮灯泡灯丝或燃烧的火炉)的温度足够高,以至于发出的电磁波保持在可见光范围内,所以我们才能够看到它。而对于大多数其他物体来说,它们所发出的光的波长超出了可见范围,大部分都落在红外线范围内。

这种特殊相机的传感器可以探测到红外辐射,我们可以利用它来确定物体的温度(大部分情况下)。

这里有几件挂在阳光下的衬衫,我们可以尝试下。

下图是得出的红外图像。注意:图中的色彩并不真实。由于我们现实中看不见红外光,所以在这幅图像中我们用不同颜色对应红外区域的不同波长。

▲ 利用红外相机测量温度

从这张图我们可以看出衬衫的温度。好的,技术上来看,测量温度还有一点小问题,但我会尽快解决。右边的黑色T恤测得温度有131.0华氏度(约55摄氏度),左边的白色T恤测得温度为111.8华氏度(约44摄氏度)。显而易见,黑色衬衫的温度更高。除此之外,似乎没有其他惊奇之处。

好吧,这样的结果其实你早就知道了。事实上,你也可以自己做实验。拿两张纸——一张白纸,一张黑纸,将它们一起放在室外同样的光照条件下。只需要等几分钟后再把它们捡起来,你就会发现黑色的纸明显更烫手。

回头来看第二个问题。一件白色的 T恤会不会把你身体的热辐射反射回你的身体,从而让你感觉更热?答案是肯定的。也许应该这样问:白色衣服会比黑色衣服反射更多的热辐射吗(此处我把热辐射和红外光等同起来了)?白衬衫会比一件黑色衬衫反射更多的红外辐射吗?

再来测试一次怎么样?为了测量不同衬衫的红外反射率(非真正术语),我建立了以下实验。用一个加热后的(但非特别热)足够熨平起皱衣服的熨斗当做红外线源。我把它放在拐角处,所以我的红外照相机拍不到它。之后我会把不同的物体分别拿到相机前,看看它们反射红外线的情况。

实验将从一些好玩的地方开始,拿出一块和教室里的白板材料相同的板子。当相机拍它时会发生什么?一起来看看。

▲红外相机镜头下的白板

▲ 红外相机镜头下的熨斗

注意到地板上的反光了吗?那是因为厨房地板太过光滑所反射的红外光,可以从相机看到图像,多棒!

那么换成白色T恤会是怎样一幕场景?

▲ 镜头下的白色T恤

看不到斑点,它所反射的红外线不多。那么黑色的衬衫呢?从相机中看基本没什么区别。

▲ 镜头下的黑色T恤

所以,尽管这两件T恤在人眼看来有所区别 (在可见光范围内),但在红外照相机镜头下几乎一模一样。这大致上回答了第二个关于服装的问题。白色T恤会反射更多的红外辐射回到你的身体吗?不,单单是白颜色的条件并不会使它“红外反射”。

哪些东西红外反射性较强呢?太空毯——那种可以在紧急情况下使用闪亮的聚酯薄膜毯子。还有其他的东西能做到吗?那无疑是“水”了。来,下面我们来看看这个。这是一件T恤,上面洒了一些水,旁边是一片聚酯薄膜。

衬衫上那些深色的东西只是一点点水。当水从液体转变为气体时会带走热量,导致温度下降,这也是为什么人类会出汗的原因——我们通过体表汗水蒸发散热来降温。还有,检查一下右边的聚酯薄膜。它看起来不同,因为它同时反射可见光和红外线。这使得用红外摄像机测量温度变得相当困难,因为你看到的是反射光而不是发出的光。

现在是讨论发射与反射问题的时候了。在红外线照相机的世界里,不同的材料可以有不同的发射系数(物体的辐射能力与相同温度下黑体的辐射能力之比)。物体发射系数的值可以在0到1之间。如果一个物体只辐射红外光而根本不反射,那么它的发射系数为1。只反射红外光物体的发射系数为0。

T恤(无论黑白)的发射系数非常接近于1——它们实际上并不反射多少红外辐射。但是聚酯薄膜的发射率接近于0。

这大致上回答了最初的问题。在大多数情况下,白色衣服在红外光谱中看起来与黑色衣服相差无几,它们反射的热辐射量相同。这意味着你穿白色衣服会更凉爽,因为它们不会像黑衣服一样吸收那么多可见光。等等,有人可能要问了,有没有一种特殊情况下是热天穿黑色衣服更具优势呢?

回头来看贝都因人的黑色服饰,这是怎么一回事?其实,是冷是热不仅仅取决于衣服的颜色,蒸发、风力等多种因素都要进行综合考虑。穿黑色衣服反而会感觉更凉爽的一个可能原因便是烟囱效应(指户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降,造成空气加强对流的现象)。这个想法的重点在于黑色的衣服会使布料与人体相隔的部分空间更热,所以能促进向上的气流(就像烟囱),这种气流会使人感觉更加凉爽。但你也许看出了问题所在,这要求织物和皮肤之间必须留出空隙。不知道你的衣服如何,但我的衬衫没那么松。我怀疑只有少数人类似贝都因人长袍的服装才能满足此特点——对于这类人可能穿黑色更加适合。

原文标题:Should You Wear White or Black on Hot Days? Here's the Data

原文链接:

译者:Yee君

编辑:Yee君

基于创作共同协议(BY-NC)在译言整合发布

本译文仅用于学习和交流目的。图片源自网络,版权归作者所有,非商业转载请注明译者、出处,并保留文章在译言的完整链接。商业合作请联系editor@yeeyan.com

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