(2019-07-16)夏日炎炎,穿什麼顏色的衣服最合適、或者說最涼爽?一般常識都認為,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,是這樣嗎?

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。(圖:rawpixel.com from Pexels)

(2019-07-16)夏日炎炎,穿什麼顏色的衣服最合適、或者說最涼爽?一般常識都認為,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,相反的,黑色衣服吸收太陽光,而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400-700nm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,並拍攝紅外線影像,而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。紅外線領域不同於可見光,經過實驗結果,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間有多少空間讓空氣流動,在非洲沙漠穿的黑色寬鬆長袍,當太陽曬到黑色長袍,吸收更多陽光轉換成熱能,在黑袍與皮膚間產生「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,卻無法產生煙囪效應。

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擔任實驗對象,在以色列南部的Negev沙漠,一連四天日正當中實地實驗,每次30分鐘,請這位貝多因人面對太陽,分別讓他穿上黑色長袍、白色長袍、黃褐色軍服、及半裸的短打扮,而當時的溫度在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;與蒸發、儲存、代謝等熱量計算的結果,黑袍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。

黑袍吸取更多日光,轉換成更多熱能,但長袍下面寬鬆,產生「風箱作用」(Bellows Action)或煙囪效應,使多餘熱量在接觸皮膚前就被抵銷,反而覺得涼爽,因此,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。有人建議親自做些小實驗,就可以更進一步瞭解這門「穿衣服」的學問。

實驗可從紅外線照相機,或是紅外線感應器、收集布料資料開始,看看各種顏色、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,紅外線攝影漸漸受到歡迎,進入了技術與藝術領域,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700-1,200nm之間,距可見光相差不遠,捉捕到的雖是熱能展現,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。(圖:Pixabay from Pexels)


本文取材自2019年7月14日「那福忠西海岸數位隨筆(108)」:夏日炎炎要穿什麼顏色衣服?
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