Актуально ли «темное на зиму, светлое на лето»?

В этой статье есть некоторые соответствующие результаты, основанные на изучении оперения птиц (оно также цитируется в аннотации статьи Nature, упомянутой в одном из других ответов), и кратко изложены здесь .

Я попытаюсь подвести итог.

Черная и пушистая/свободная одежда лучше всего подходит, если на улице жарко и есть ($>3 \mathrm{m}/\mathrm{s}$) ветер. Черная одежда поглощает как солнечное излучение, так и излучение тела. Воздух в непосредственной близости нагревается, а затем эффективно уносится ветром. Это немного лучше, чем белая пушистая/свободная одежда, которая отражает больше солнечного света и радиации от тела. Излучение от тела отражается, поэтому оно не может так же эффективно нагревать воздух рядом с одеждой и может быть унесено прочь.

Обтягивающая черная одежда — ужасная идея, если вы пытаетесь сохранять хладнокровие, независимо от скорости ветра.

Если нет ветра($<3 \mathrm{m}/\mathrm{s}$), белая одежда лучше, так как самое главное в этих условиях — отражать как можно больше падающего солнечного света.

У меня также есть еще одна возможность подумать. Мои воспоминания о свободных черных одеждах в пустыне таковы: если одежда открыта снизу (халат) и сверху (не слишком обтягивающая), нагрев воздуха внутри на самом деле выгоден для сохранения прохлады, поскольку это приводит к конвекционному потоку. вверх через одежду. Этот воздушный поток делает охлаждение за счет потоотделения эффективным, достаточным для того, чтобы человеку в одежде не было так жарко. К сожалению, я не могу найти какие-либо экспериментальные результаты, подтверждающие эту картину, но она кажется более или менее соответствующей приведенным выше результатам, по крайней мере, в той степени, в которой воздушный поток кажется ключом к ответу на вопрос.

В большинстве случаев это миф, а скорее наоборот.

Если вы стоите под прямыми солнечными лучами, лучше всего носить белую одежду, чтобы отражать тепло. Прямое солнечное излучение будет иметь температуру выше, чем ваше тело, поэтому оно будет поглощать тепло. Черная поверхность может нагреваться до 40 градусов под прямыми солнечными лучами.

Однако, если вы стоите в тени в жаркий день, когда температура ниже температуры тела в 37 градусов по Цельсию, то черная одежда может излучать больше тепла, чем поглощает тепло окружающей среды. Поэтому большую часть времени черная одежда будет лучше в жару.

В холодную погоду вы захотите сохранить тепло, поэтому лучше иметь белую одежду, которая отражает тепло внутри и меньше излучает снаружи. Это было бы верно, потому что температура окружающей среды будет значительно ниже температуры тела. Одеяла для аварийного выживания покрыты серебром с обеих сторон, чтобы сохранить тепло.

Я бы не сказал, что это миф. Как вы говорите, это сложно. Когда вы находитесь на солнце, преобладающим источником нагрева является падающее излучение, тогда как в тени охлаждение происходит в основном за счет конвекции, теплопроводности и испарения. Когда вы находитесь в тени, вам просто не так жарко по сравнению с окружающей средой, поэтому радиационное охлаждение будет очень эффективным (разница в 10 градусов).

Если вы будете находиться в глубокой тени все лето, обязательно носите любой цвет, который вам нравится. Но не ходите в поход в черной рубашке.

Зимой, когда температура тела может быть 45 градусов по сравнению с окружающей средой, большую роль будет играть радиация. Конечно, если вы хорошо утеплены, то общая температура вашей поверхности близка к температуре окружающей среды, и эффект может быть незначительным (например, белая парка и черная парка могут работать одинаково).

Существуют физические и физиологические аспекты этой проблемы. Подумайте вот о чем: если у вас мерзнут пальцы на морозе, что лучше пить горячий чай или холодную водку? Однозначно ВОДКА! Почему? потому что это немедленно заставит ваши кровеносные сосуды расшириться, больше крови пойдет к вашим пальцам, и у вас будет больше шансов спасти их. Я это выдумал? Нет. Моя кузина ходила в школу медсестер, и я прочитал это в ее учебнике по оказанию первой помощи много лет назад.

Следовательно, мы должны рассмотреть здесь физиологический аспект. Если на морозе ли ваша одежда холодная, то ваша кожа будет чувствовать себя холодной, и это снизит приток крови к коже, вы почувствуете себя холоднее. Если вы носите темную футболку, она должна стать теплее, потому что она будет поглощать больше солнечной энергии, чем белая футболка, поэтому кровоснабжение должно быть лучше, и вам будет теплее. Это при условии, что есть Солнце, то есть, может быть, поздняя весна или ранняя осень.

Если это русская зима, то ты не наденешь футболку. Ты будешь в шубе. Это работает по-другому. Работает за счет сохранения тепла. Его теплоотдача очень низкая. Даже если Солнце нагревает его снаружи, это тепло не уходит внутрь. Тепло вашего тела также не уходит наружу. Поэтому цвет шубы значения не имеет, она может быть белой или черной, без разницы. вот доказательство:

Во-первых, не существует пассивного материала, пропускающего тепловое излучение в одном направлении лучше, чем в другом.

Лучшим материалом для теплоизоляции является материал с высокой отражающей способностью (например, алюминиевая фольга). В идеале это не излучает никакого теплового излучения. (Он также не поглощает тепловое излучение, следовательно, это изоляция).

Хуже всего черный, потому что он излучает тепло. Он также поглощает тепловое излучение, но если вам нужна изоляция, это хуже всего.

Таким образом, лучшая одежда для зимы и лета должна быть светоотражающей (при условии, что вам нужна тепловая изоляция от холода зимой и от жары летом).

Но имейте в виду, что теплоперенос осуществляется не только путем излучения, но и путем теплоконвекции и теплопроводности.

Хотя это и противоречит здравому смыслу, жители пустыни часто носят черное. На самом деле, исследования показывают, что цвет их одежды не влияет на полученное тепло. См., например, эту статью в Nature.

Хотя это предполагает, что их одежды свободны, так что конвекция имеет значение.