Неожиданное открытие: в тени зонта почти так же жарко, как на солнце

Идея исследования появилась у руководителя группы по биометеорологии Георга Вольфарта во время отдыха с коллегами.

«Было невыносимо жарко. У одного из нас оказался смартфон с тепловизором. Когда он навел его на зонт, оказалось, что его поверхность нагрелась до 70 градусов», — рассказал ученый.

После этого исследователи решили выяснить, насколько эффективно тень действительно защищает от перегрева. Они объяснили, что зонт задерживает коротковолновое солнечное излучение, однако сам сильно нагревается и начинает излучать тепло уже в длинноволновом инфракрасном диапазоне. В результате ожидаемый охлаждающий эффект практически исчезает.

Для проверки гипотезы Георг Вольфарт и его коллега Альбин Хаммерле создали математическую модель. Она учитывает, сколько солнечного излучения задерживает зонт, сколько тепла он затем излучает обратно, а также нагрев песка как под открытым солнцем, так и в тени.

На основе этих данных ученые рассчитали универсальный термический климатический индекс (UTCI), который показывает, как человек воспринимает жару с учетом температуры воздуха, влажности, скорости ветра и теплового излучения. Затем они сравнили показатели для человека, находящегося на открытом солнце и под пляжным зонтом, в разное время суток и при разной облачности.

Расчеты показали, что в среднем разница составляет всего около 1 градуса в пользу тени. Более того, когда солнце находится низко над горизонтом, под зонтом может оказаться даже немного теплее, чем под открытым небом.

Климатолог Эркка Ринне из Финского метеорологического института отметил, что не может оценить точность полученных значений, однако считает логичным вывод о том, что охлаждающий эффект тени значительно слабее, чем принято считать.

По его словам, похожий принцип наблюдается и у солнечных панелей. Они защищают поверхность земли от прямых солнечных лучей, но сами нагреваются и начинают излучать тепло вниз, частично компенсируя эффект затенения.