Gør hvide vægge gårdspladsen varmere?

Svar:

Hej Martin,
Ja, det vil jeg tro er forklaringen, skrev jeg først. Men ved nærmere eftertanke tror jeg det ikke:

Albedo

Som du nok ved, absorberer mørke farver bedre end hvid, og derfor reflekteres en stor del af Solens lys fra en hvid væg, typisk omkring 70%. Vi siger, at væggen har en albedo på A = 0.7. En mørk eller sort væg har måske en albedo på 0.3 eller 0.1, og reflekterer derfor væsentligt mindre.

Om det kan gøre gårdpladsen signifikant varmere, afhænger til dels af gårdens geometri. Hvis f.eks. gårdpladsen er 10 m × 10 m, modtager den måske direkte sollys på 80–90 m² (alt efter gården orientering vil noget af gården jo nok ligge i skygge). Derudover vil den måske modtage reflekteret sollys fra to af væggene, som i alt måske er 40 m² (hvis f.eks. hver væg er 2 m × 10 m).

Med en albedo på 0.7 svarer det til direkte sollys fra små 30 m². Men væggene reflekterer diffust (i modsætning til "spekulært", hvor udgangsvinkel er lig indgangsvinkel), så i omegnen af halvdelen af strålingen reflekteres opad, ikke ned i gården.

Altså svarer det reflekterede lys til et ekstra areal på ca. 15 m², som så skal lægges til de antagede 80–90 m².

Hvis Solen står højt, vil intet eller meget lidt af gårdspladsen ligge i skygge. Men så vil Solens indfaldsvinkel på væggene også være så lav, at mængden af lys, der rammer dem, er meget lille. Hvis Solen står lavt, kan en stor del ramme væggene, men så vil en større del af gårdspladsen formodentlig ligge i skygge, afskærmet af en af væggene.

Derfor vil jeg mene, at resultatet — som altså afhænger temmelig meget af antagelser om gårdens geometri og orientering ift. Solen — er, at gårdpladsen modtager omtrent samme mængde sollys, som hvis der slet ikke havde være nogle vægge. 

Det absorberede lys

Det er dog stadig mere, end hvis væggene havde være malet sorte. I hvert fald tidligt på dagen. For den absorberede energi forsvinder ikke, men går til at varme huset op. Efterhånden som huset bliver varmere i løbet af dagen, vil det så begynde at udstråle infrarødt lys, som også kan hjælpe til med at varme gårdpladsen op. Denne stråling er dog ret langbølget, da væggens temperatur trods alt er ret lav, og langbølget, infrarød stråling ikke penetrerer så dybt ind i organisk materiale som hud og tomatplanter. 

Derfor tror jeg egentlig ikke, at væggenes farve har særlig stor betydning for gårdspladsens temperatur. Så mit gæt er, at det mere har at gøre med, at væggene simpelthen afskærmer for vinden. Den primære proces, hvorved væggene kommer af med den energi de absorberer, er konvektion nærmere end udstråling.

Konvektion virker ved varmeoverførsel fra et varmere objekt til et koldere — i dette tilfælde fra en varm væg til en køligere luft — og efterfølgende fysisk flytning af det nu opvarmede objekt.

Det "opvarmede objekt" er altså luft, og den fysiske flytning er blæst. Selvom luften også flytter sig på en vindstille dag (blot fordi den opvarmes og dermed stiger opad), er det meget mere effektivt hvis vinden kan fjerne luften. 

Så min konklusion er, at jeg ikke tror, af væggene betyder det store, men at det afhænger af flere faktorer, inkl. gårdens og gårdspladsens præcise udforming og orientering, Solens højde, luftens temperatur og vindens hastighed.

Bedste hilsener,
Peter Laursen, astrofysiker og videnskabsformidler,
Cosmic Dawn Center, Niels Bohr Institutet.