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夏天出门,穿白色衣服未必最凉爽

来源:羊城晚报     2020年08月07日        版次:A11    栏目:脑洞大开    作者:幽默丁格

    

  □幽默丁格

  

  三伏天,在户外停留的人都可能感到被夏日“灼烧”的痛感。

  想必大部分人都明白,夏日出行应该多注意一下穿着衣服的颜色。来自物理学中的黑体辐射定律的理论依据告诉我们,衣服穿对了颜色,会让我们的身体感到更凉爽一些。但穿白色衣服并不一定比黑色衣服感觉更凉爽。

  

  “黑体辐射”是什么?

  

  所谓的“黑体辐射”,是指外界的电磁波射到该“黑体”上时,电磁波会被完全吸收,一点也不会反射。实际上,“黑体”只是被假想出来的一种物理模型,它在现实生活中是不存在的。要想更容易理解它,我们可以把一个开有小孔的空腔近似看作是“黑体”,因为当电磁波射进去之后会在空腔内部经过多次吸收和反射,最后基本不会出来。

  早在19世纪末,实验物理学家就从实验室测量出了不同温度的“黑体辐射”按波长分布的图像。1900年,德国物理学家普朗克提出了“量子假说”,认为能量是一份一份的,不连续的,从而从理论上找到了“黑体辐射”分布的数学表达式。理论和实验均表明,“黑体辐射”光谱满足一定波长的分布。在可见光区域,“黑体辐射”的能力最强、最集中,其次是红外区,紫外区排在最后。

  如何利用“黑体辐射”定律来决定我们夏季出行时所选择衣服的颜色呢?其实,我们可以认定太阳光为可见光,所以只需选择在可见光区域的类似颜色就可以了。

  

  白色衣服吸光能力最弱

  

  可见光的颜色大致可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。红光的波长最长,能量最低;紫光的波长最短,能量最高。我们之所以能看见物体的固有颜色,不是因为它本身就是那个颜色,而是它不吸收该颜色的光,当它把其他颜色的光吸收了,不被吸收的光就会被反射到我们眼睛中,就是我们看到的颜色了。

  红色的衣服会吸收其他波长较短且能量较高的可见光。根据“黑体辐射”定律,吸收能力强,其辐射能力也强,红色衣服吸收了其他颜色的光之后会大量反射出来,一部分从衣服的外表面反射出来,一部分从衣服的内表面辐射到皮肤表面。

  所以从理论上来说,单纯考虑衣服颜色,当然是白色衣服比黑色衣服凉快,因为黑色衣服吸收可见光的能力最强,基本能吸收全部可见光,衣服温度自然最高;白色衣服吸收可见光的能力最弱,基本不吸收可见光,所以衣服温度最低;红色等可见光的颜色吸收光的能力介于白色和黑色之间,温度也介于它们之间。

  但是从实际生活出发,情况可能有变化。因为单纯考虑衣服的颜色是不够的,我们还应该考虑其他的因素,比如衣服的尺寸、受光照时间的长短以及人体散热的机制等。

  

  人体皮肤自有散热途径

  

  在讨论衣服的尺寸、受太阳光照时间长短等问题之前,我们需要先了解一下人体皮肤是如何散热的。

  大致来说,人体的皮肤可以通过辐射散热、传导散热、对流散热和蒸发散热这四个途径来散热。我们站在太阳光的照射下,主要是靠蒸发散热,皮肤与衣服之间的对流,将从相当大的程度上辅助蒸发散热;其次是辐射和传导散热。因此我们考虑衣服的颜色、尺寸和受光照时间长短时,一定要建立在皮肤和衣服之间的对流散热的基础上,这样才更贴近实际生活。

  当衣服吸收一定的辐射光之后,或多或少都会向衣服的内表面即向人体皮肤释放一定的能量。如果我们衣服的尺寸相对宽松,空气分子在皮肤与衣服之间运动的范围就会更广泛,有利于在衣服和皮肤表面之间形成空气对流。因此,尺寸大的衣服相对于尺寸小的衣服来说,会让人们体感更凉爽。

  

  穿黑衣服也能感觉凉爽

  

  光照时间长短的影响也会很明显。如果穿红色等深色衣服,由于红色衣服吸收的热量比白色的多,短时间内,由于衣服散热和与皮肤之间散热的空气对流不够强等原因,穿白色衣服会更凉快一些。

  但时间一长,深色衣服吸收的热量变多,皮肤散热量也会变多。当深色衣服辐射出来的热量在衣服与皮肤之间形成足够强的空气对流时,穿深色的衣服就会比穿白色衣服感觉更凉爽,甚至穿黑色衣服都会比穿白色衣服更凉爽。

  有人会问:“是不是在太阳下晒的时间越长,人体的温度就越高呢?”并不是的。受阳光照射的时间长短和体感温度并不成正比。

  对于短时间暴露在太阳光下来说,体感温度肯定会有所升高。但随着被光照射时间的变长,衣服散发的热量和人皮肤表面吸收和散发的热量将会达到一个动态的热平衡值,这就是为什么长时间受太阳光照射,人体温度并不会一直上升的原因之一。

  

  冬天穿白色衣服睡觉更保暖

  

  不同颜色的衣服不管是白天和黑夜其实都会影响人体的舒适感。晚上睡觉时,选择不同颜色的衣服其实也会感觉不同。

  只不过,晚上没有太阳光的照射,最大的辐射热源就是人体本身。因此,在夏天夜晚,为了使身体的热量散发得更快一些,可以穿吸收光线能力更强的颜色的衣服,比如黑色等;而在冬季,为了保暖,为了使身体热量散发得慢点,晚上睡觉时可以穿吸收热辐射能力弱的颜色的衣服,比如白色。

  从实际生活来讲,在夏季白天有较长时间的出行,或者夏季夜晚睡觉时,宜穿较宽松、颜色较深的衣服,这样会更凉爽。但我们还是应该尽量避免长时间在太阳光下暴晒。

  (来源:蝌蚪五线谱)