 |
 |
Ökenlevande beduiner ses ofta i vita dräkter. Men de använder också svarta eller mörkbruna kläder, som framgår av bilderna ovan. Till vänster ses två egyptiska beduinkvinnor fotograferade av drottning Victoria, Gustav V:s gemål, för mer än 100 år sedan. Till höger ses en fåraherde från Syrien i modern tid. In the public domain (left) and courtesy of Ed Brambley from Wikimedia Commons under Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic License (right). |
|
Hur ska man klä sig när det är mycket varmt, som i öknen? Ökenlevande folkgrupper, som beduiner, använder både svart och vit klädsel. Intuitivt tycker man kanske att vit klädsel borde ge mindre värmestress. Men är det så?
Synlig strålning från solen
Solen avger både synlig strålning och värmestrålning. Vit klädsel både reflekterar och släpper igenom mer synlig solstrålning än svart. Den synliga strålning som absorberas av kläderna eller passerar igenom dem till huden omvandlas till värme. Med vita kläder borde således kroppens värmeupptag från synlig solstrålning i hög grad bero på hur stor andel av ljuset som reflekteras av kläderna i förhållande till hur stor andel som absorberas av kläder eller hud. Detta bestäms i sin tur av klädestygets egenskaper.
Om tyget är tillräckligt tjockt och tättvävt, absorberar däremot svart klädsel nästan all synlig solstrålning på sin yta, varvid ytan värms upp. Om de svarta kläderna är tätsittande kan den bildade värmen lätt nå kroppen. Om kläderna däremot är vida och sitter löst finns det mycket luft mellan dem och kroppen. Då skulle man kunna tänka sig, att den mesta värmen förs bort av vind utanför eller av luftflöde innanför kläderna, så kallad konvektion, och därför inte värmer upp kroppen.
Värmestrålning från solen
Man kan mycket grovt säga att solstrålningsenergin under en klar himmel vid jordytan till 40 procent består av för människan synlig strålning och till 60 procent av infraröd strålning, det vill säga värmestrålning. Ur uppvärmningssynpunkt kan man försumma andra våglängder. Klädernas färg har ingen betydelse när det gäller infraröd strålning. Nästan ingen infraröd strålning reflekteras, varken från kläder eller hud. Nästan all infraröd strålning som träffar kläder absorberas av dem. Detta gäller både vita och svarta kläder. Infraröd strålning kan eventuellt i viss utsträckning passera genom klädernas tyg till huden. Mängden strålning som passerar beror i så fall på hur pass tjockt och tättvävt tyget är, inte på dess färg. Den intresserade kan begrunda faktarutan nedan. Hudutexten fortsätter under den.
 |
Solstrålningens sammansättning
Instrålning av elektromagnetisk strålning från Solen till Jorden vid olika våglängder från en molnfri himmel. På den lodräta axeln anges den mängd energi (joule) som under 1 sekund träffar 1 kvadratmeter jordyta vid varje våglängd (enheten blir W/m2/nm). Den vågräta axeln visar strålningens våglängd (nm). De lodräta streckade linjerna avgränsar UV-strålning, synlig strålning och infraröd strålning. Vi ser en röd yta mellan de två streckade linjer som avgränsar synligt ljus. Denna yta motsvarar den energimängd synligt ljus som under 1 sekund träffar 1 kvadratmeter jordyta vid havsytans nivå. De röda ytorna till höger om denna yta motsvarar den energimängd infraröd strålning som under 1 sekund träffar 1 kvadratmeter jordyta vid havsytans nivå. En rimlig skattning är att den infallande solenergin vid jordytan till ungefär 40 procent består av synlig strålning och till ungefär 60 procent av infraröd strålning. Då försummar vi UV-strålningen. Modfied image. Courtesy of Nick84 from Wikimedia Commons under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License. |
|
Luftflöde, svettning och avdunstning
Löst sittande kläder har en stor fördel, när man svettas i värme. När man rör sig, så rör sig också luften mellan kläderna och kroppen. Sådant konvektivt luftflöde underlättar svettens avdunstning till gasformigt vatten, alltså vattenånga, genom att föra bort den bildade ångan. När svettens vatten avdunstar på huden åtgår värme, vilket leder till att kroppen kyls. Har man en tätsittande tröja blöter svetten tröjan, i stället för att avdunsta på huden och den avkylande effekten blir sämre.
Studier av människor
Det finns några studier som tagit sig an problemet med svarta kontra vita kläder. I ett fall gjorde man upprepade försök med en beduin i Negevöknen vid lufttemperaturer mellan 35 och 46 °C och låg vindstyrka, 0-4,1 meter per sekund. Han var klädd i sin traditionella klädsel, antingen en svart kåpa eller en likartad vit kåpa. Den svarta kåpan uppvärmdes som väntat mer än den vita, eftersom den absorberade mer synlig solstrålning. Båda kåporna avgav ungefär lika mycket infraröd strålning till omgivningen. Den svarta kåpan förlorade mer värme än den vita genom vindens konvektion, eftersom dess yta var varmare. Men den avkylande effekten av den svaga vinden var liten. Nettoeffekten blev att den svarta kåpan tog upp ungefär tre gånger så mycket värme som den vita. Men trots detta tog beduinen inuti kåpan upp ungefär lika mycket värme iklädd svart kåpa som iklädd vit kåpa. Och lufttemperaturen mellan kåpan och kroppen var ungefär den samma under båda kåporna. Den värmeisolerade effekten var alltså lika stor för båda kåporna. Man förmodade att den höga temperaturen på den svarta kåpans insida ledde till ett större konvektivt luftflöde inuti denna kåpa än inuti den vita. Den svarta kåpan fungerade kanske som en skorsten. Detta skulle innebära att varm luft steg uppåt på grund av sin låga densitet ("täthet") och fördes ut ur kåpan upptill. Detta i sin tur ledde till att svalare luft sögs in under kåpan vid dess underkant.
I en annan studie undersökte man vietnamesiska kvinnor iklädda sina traditionella kläder i solsken. Till skillnad från beduinen gick kvinnorna i normal promenadtakt. Kläderna var vita eller svarta, men i övrigt identiska. De svartklädda kvinnorna hade en lägre kroppstemperatur och en lägre temperatur mellan kläderna och kroppen än de vitklädda. De svartklädda kvinnorna var således med stor sannolikhet mindre värmestressade än de vitklädda. Även här trodde man att det berodde på den ovan beskrivna skorstenseffekten.
En undersökning av cyklande danskar och danskor i artificiellt solljus gav ett annorlunda resultat. De svartklädda försökspersonerna var mer värmestressade än de vitklädda. Skillnaderna var emellertid små. Och personerna var iklädda träningsoveraller, inte sådana vida kläder som används av många folkslag under den tropiska solen.
Med denna tillgängliga information måste man dra den förvånande slutsatsen, att rätt utformade svarta kläder sannolikt kan vara lika bra eller bättre än vita, om man vill undvika överhettning i ökensolen.
Läs också artikeln "Varför är så många fåglar vita? Om fjäderdräktens färger hos fåglar".
Referenser
R.W. Hill, G.A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (3rd ed, Sinauer, 2012).
B. Nielsen: Solar heat load - heat balance during exercise in clothed subjects (European Journal of Applied Physiology 60: 452-456, 1990).
M.H. Nguyen and H. Tokura: The different effects of black and white Vietnamese Aodai folk costumes on rectal temperature and heart rate in women walking intermittently in hot and sunny environment (International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health 13:27-38, 2000).
A. Shkolnik et al.: Why do bedouins wear black robes in hot deserts? Nature 283:373-375, 1980).
Till början på sidan
Till "Djurfakta"
|
