Почему голая кожа под палящим солнцем нагревается сильнее, чем тело в закрытой одежде - объясняют физики

Почему голая кожа под палящим солнцем нагревается сильнее, чем тело в закрытой одежде - объясняют физики

Солнце шпарит, и первое, что хочется сделать - сорвать с себя всё лишнее и остаться в шортах да майке. Логично же. Но вот незадача: посмотрите на бедуинов. При +46 они наматывают на себя плотные чёрные балахоны. И дело здесь вовсе не в традициях. Дело в физике. В такой одежде жара переносится легче, чем в голом теле. Организм и теплообмен устроены куда хитрее, чем подсказывает интуиция.

Бедуин в чёрном балахоне на солнцепёке выглядит так, будто собрался на похороны. На деле он просто идёт гулять - и чувствует себя прекрасно. А вот у туриста в майке шансы на похороны куда выше.

Кожа - не кондиционер, а сковородка

Подписка на лучшее

Самый популярный материал от Mixer

Откуда вообще берётся уверенность, что голышом прохладнее? Всё дело в поте. Капля испаряется - забирает тепло - кожа остывает. Чистая правда, никакого подвоха. Пот охлаждает даже при +45. Главное - сухой воздух и запас воды на новую каплю. А вот дальше начинается путаница. Тело избавляется от тепла четырьмя способами: излучением, обдувом, прямым контактом и уже знакомым испарением. В пустыне первые два работают против человека. Кожа держит на поверхности около 33 градусов. Пока воздух прохладнее - он уносит тепло, и обычный ветерок работает на охлаждение. Но в пустыне воздух раскалён до +45, песок пышет жаром, солнце жарит сверху. Обдув больше не остужает. Он греет. Солнце не светит - оно печёт. По законам физики тепло теперь движется не от тела, а к нему. Голая кожа в такой обстановке - не радиатор. Сковородка. Чем больше открытой площади, тем щедрее солнечный удар. Раздеться, чтобы спастись? Отличная идея - если цель отдать себя печке целиком.

Балахон как тепловой буфер

Свободная одежда делает одну простую вещь: создаёт прослойку воздуха между кожей и пеклом. Этот воздух уже прогрет телом. Он ближе к 35 градусам, чем к 45. Получается буфер - мягкий микроклимат вокруг кожи, куда не пробивается ни раскалённый воздух снаружи, ни прямые лучи. Плотная ткань к тому же принимает на себя основной удар: обжигающий поток ловит рубаха, а не кожа. Холод из ничего одежда, конечно, не создаёт. Работает она скромнее: снижает поток тепла, добирающийся до тела, и помогает поту трудиться без надрыва.

С потом здесь особая история. На голой коже под солнцем он испаряется мгновенно и охлаждает - но цена бешеная. Вода уходит со страшной скоростью, а часть пота просто стекает и сдувается впустую, так и не сделав свою работу. Свободная дышащая ткань растягивает процесс: впитывает влагу, распределяет по поверхности, отдаёт испарению ровно, без рывков.

Есть важная оговорка. Работает это в сухую жару и со свободной тканью. Натянуть мокрую синтетику в облипку - и получится ровно обратный эффект. По сути, полиэтиленовый пакет на теле, а не спасение.

Человек, которого раздели в Негеве

В 1980 году четверо учёных - Амирам Школьник, Ричард Тейлор, Вирджиния Финч и Арье Борут - решили разобраться, почему бедуины в адской жаре носят чёрное. Ведь чёрное поглощает солнце, как губка! Добровольца вывели в пустыню Негев, во впадину у Мёртвого моря, поставили лицом к солнцу и начали переодевать: чёрный балахон, белый балахон, армейская форма, шорты. По полчаса в каждом наряде, при температуре от 35 до 46 градусов.

Чёрная ткань ловила солнца в 2,5 раза больше белой. А вот тепла до кожи доходило… Поровну. Лишний жар рассеивался раньше, чем успевал добраться до тела. Вероятная причина - свободный крой и вентиляция. Нагретая ткань раскручивала движение воздуха под балахоном, а воздушный зазор не пускал избыток тепла напрямую к коже.

Спорьте не о цвете, а о крое

Спор «белое или чёрное» оказался таким же продуктивным, как спор о том, какой цвет огнетушителя лучше тушит пожар. Хотя вывод здесь вовсе не «цвет не важен». Важен. Просто его роль сильно зависит от посадки. Наденьте тёмную футболку в облипку, тонкую и без вентиляции - и поджаритесь сильнее, чем в белой такой же. Тут физика без сюрпризов. А вот свободный крой с хорошим воздушным зазором делает цвет куда менее значимым, чем кажется. В просторном балахоне тёмное вполне может не проигрывать светлому: часть лишнего тепла уносит вентиляция, а не кожа. Так что дело не в цвете. Дело в крое. Болтается ли рубаха? Дышит ли ткань? Есть ли горячему воздуху куда деваться? Вот что решает исход.

Невидимый враг бьёт сверху

Есть и другая причина закрыться - про неё в споре о цвете обычно забывают. Ультрафиолет. Голая кожа в пустыне - это не только вопрос «прохладнее или жарче». Это ожог, воспаление и лишний стресс для организма, которому и так несладко. Закрытая ткань гасит разом и тепловой удар, и ультрафиолет. Отдельная боль - голова и шея. Солнце бьёт сверху, а сосуды в этой зоне охотно и отдают тепло, и принимают. Турист, гордо шагающий по пустыне с непокрытой макушкой, сдаётся быстрее всех. А лучший аргумент в пользу «закройся правильно» дал даже не человек. Его дал верблюд.

Верблюд, которого нельзя брить

Казалось бы: в пустыне мохнатая шуба - чистая пытка. Сбрить - и сразу легче. На деле всё наоборот. Бритый верблюд тратит на пот примерно на 50% больше воды, чем такой же, но в родной шерсти. Шерсть работает точь-в-точь как бедуинский балахон: отражает часть солнца, держит над кожей слой воздуха-изолятора и при этом выпускает наружу водяной пар. Испарение идёт у самой кожи, под защитой шубы, а не на раскалённой поверхности снаружи. Принцип оказался настолько удачным, что в 2020 году инженеры Массачусетского технологического института собрали по его мотивам пассивный охладитель. Нижний слой-гидрогель «потеет», верхний слой-аэрогель работает «шерстью». Штука держит холод впятеро дольше обычного - и без единой батарейки.

Подписка на лучшее

Самый популярный материал от Mixer

Читайте Mixer