夏日炎炎,穿淺顏色衣服比較涼爽?北非沙漠的貝多因人卻穿黑色長袍。 Photo by rawpixel.com from Pexels
夏日炎炎,穿什麼顏色的衣服最合適、或者說最涼爽?一般的常識都認為淺色衣服較深色衣服更涼爽,尤其是白色衣服可以反射太陽光,而黑色的衣服吸收太陽光,太陽光可以轉換成熱能,穿黑衣服就會感覺熱。這當然是不錯,但在北非沙漠地帶的貝多因人 (Bedouin),卻在烈日之下穿黑色長袍,所吸收的陽光比穿白色長袍多兩倍,難道他們真的喜歡熱嗎?這個有趣的現象,必有合理解釋。
我們能看到顏色,是可見光不同波長的反射,可見光是電磁波輻射的一小段,波長在 400-700 nm 之間(nm 是 nanometer,10 億分之一米),白色物件反射所有波長的可見光,黑色物件吸收所有波長的可見光。光線轉換成熱能,就要用紅外線相機或偵測器,測量熱量、與拍攝紅外線影像。紅外線是指波長大於 700nm 的輻射線,也代表熱能。
白色衣服較黑色衣服可以反射更多光線,那是不是也可以反射更多熱能?答案是不能。紅外線的領域不同於可見光,經過實驗,白衣服與黑衣服都沒有大量反射熱能的特性,反而像閃亮的太空衣、消防衣,能反射大量的熱能。所以夏天穿白色衣服,可以反射日光,但不是反射熱能。
穿衣服感覺冷熱,有很多因素,其中之一是衣服與皮膚之間有多少空間讓空氣流動,在非洲沙漠穿的黑色寬鬆的長袍,當太陽曬到黑色長袍,吸收更多的陽光,轉換成更多的熱能,在黑袍與皮膚之間產生了「煙囪效應」 (Chimney Effect),使空氣向上流動而產生對流讓人體降溫。如果穿的是白袍,雖然可以反射陽光,卻不能產生煙囪效應。
二十年前,哈佛大學與以色列特拉維夫大學的四位學者,請一位勇敢的貝多因人為實驗對象,在以色列南部的 Negev 沙漠,一連四次日正當中實地實驗,每次 30 分鐘,請這位貝多因人面對太陽,分別讓他穿黑色長袍、白色長袍、黃褐色軍服、半裸的短打扮,當時的溫度在 35°C 到 46 °C 之間。
測量四種情況熱能的吸取,黑袍 2.5 倍於白袍,1.5 倍於軍服與半裸,然後與蒸發、儲存、代謝等熱量計算的結果,黑袍的淨熱能量的吸取竟與白袍相彷,四位學者最後解釋這一近乎矛盾的現象,是袍內空氣對流的降溫效果。
黑袍吸取更多的日光、轉換成更多的熱能,但長袍下面寬鬆,產生「風箱作用」(Bellows Action) 或煙囪效應,使得多餘的熱量在接觸皮膚之前被抵銷了,反而覺得涼爽,所以黑袍在沙漠是合適的衣著。這一文獻在 1980 年「自然」(Nature) 雜誌發表。
二十年前的研究,說明了衣服的顏色對冷熱的感覺並非絕對,風、溫度、濕度,衣服的鬆緊,都會影響舒適感,有人建議親自做一些小實驗,就可以更進一步瞭解這門「穿衣服」的學問。實驗可以從紅外線照相機,或是紅外線感應器,收集布料資料開始,看看各種顏色、各種材質的布料,在紅外線之下的熱量有什麼差別。
然後再找幾個朋友,測量他們穿緊身衣服與寬鬆衣服的紅外線溫度各是多少?如果來一陣風,對不同顏色的衣服有什麼影響?又不同的濕度對不同顏色的衣服,有什麼影響?經過這幾番「折騰」,也許對什麼天氣穿什麼衣服最舒適,有了些概念,同時也可能對紅外線產生了興趣。
順便一提的是紅外線攝影漸漸受到歡迎,進入了技術與藝術的領域,特別是近紅外線 (Near Infrared) 攝影,把可見光之外肉眼看不見的景象,捕捉到讓我們看見。近紅外線的波長約在 700-1200nm 之間,距可見光相差不遠,捉捕到的雖然是熱能展現,不但仍能辨認,還會出現圓滑奇幻的效果,喜好的人越來越多,攝影藝術也進入新的境界。
近紅外線攝影 (Near Infrared Photogrphy) 可以製造出意想不到奇幻效果。 Photo by Pixabay from Pexels
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