Zondoorstoofd

`Als de buitentemperatuur boven de 37 graden komt begint het lichaam warmte op te nemen', stond hier laatst in de bijlage, in een medische beschouwing over hittegolfgevolgen. Een lezer in A. vraagt zich af of dat wel waar is, hij heeft het gevoel dat zijn lichaam al bij veel lagere temperatuur warmte opneemt. `Vooral op kantoor, als ik in het zonnetje zit.'

Zat de bijlage er helemaal naast, moet de ombudsman erop los? Het was misschien raadzaam geweest het begrip `netto' in te voegen. Warmtetransporten gaan bijna altijd tegelijk twee kanten op. Het lichaam kan zowel warmte opnemen als warmte afstaan en doet dat meestal tegelijkertijd. Het straalt warmte uit, maar ontvangt ook warmtestraling uit de omgeving (en niet alleen van de zon). Het kan als het warm is door geleiding in droge huiddelen warmte opnemen uit de warme lucht en tegelijk op andere vochtiger plaatsen (zoals de longen) door verdamping warmte kwijtraken. Het lichaam neemt bij élke temperatuur warmte op.

Voor het bepalen van het netto-resultaat is doorslaggevend dat het lichaam een eigen warmtebron bezit, het is in zekere zin te vergelijken met een tank water die op temperatuur wordt gehouden door een elektrische dompelaar, compleet met thermostaat. Maar de regeling werkt anders dan in de ijskast: hij schiet tekort. Alleen in de kern van het lichaam wordt de temperatuur constant gehouden op die geheimzinnige 37 graden (een herinnering aan de hete oersoep). De perifere delen, de handen, voeten, onderarmen en onderbenen, zijn veel koeler.

Wat er gebeurt als de omgevingstemperatuur stijgt (of als er meer kleren worden aangetrokken), is dat de temperatuur van de kern zich geleidelijk aan ook over de periferie begint uit te strekken. Dat gebeurt al vér beneden de 37 graden luchttemperatuur. Deze opwarming is toe te schrijven aan een verminderd warmteverlies.

Zodra de luchttemperatuur op 37 graden is gekomen, zal het hele lichaam wel zo'n beetje op die waarde zijn aangeland, afgezien van de huid en longen die gekoeld worden door verdamping (tenzij de lucht verzadigd is aan waterdamp). Waarschijnlijk gaat het lichaam pas echt warmte opnemen bij een paar graden boven de 37.

Hier moet het even bij blijven. Uit de directe omgeving van het AW-labo kwamen een waarneming en een vraag die verrasten door hun alledaagsheid. De waarneming is dat de fietser of wandelaar van asfalt dat in de gloeiende zon ligt veel meer hitte in het gezicht slaat dan van trottoirs die door de zon worden beschenen. De vraag was of dit niet de eenvoudigste verklaring kon zijn voor de klimaatverandering: dat er gewoon veel meer asfalt ligt. Deze vraag blijft in portefeuille, het gaat nu alleen om de waarneming.

Zelfs zonder aanvullende meting is er de neiging de waarneming te accepteren. Ook anderen hebben de overtuiging dat er van zondoorstoofd asfalt meer hitte straalt dan van betonnen trottoirtegels of straatklinkers. Toch is het aardig na te gaan of er een bevestiging voor is te vinden.

Gelukkig ís er een meting, hij werd vorig jaar rond deze tijd in andere context genoemd. Robert L. Wolke beschrijft in `What Einstein told his cook' (Norton & Company, 2002) hoe hij op een zeer hete dag in Texas de oppervlaktetemperatuur meet van trottoirs en parkeerplaatsen (hij wou er een ei bakken). De hoogste waarden die hij vindt zijn 63 graden Celsius voor asfalt en 52 graden voor beton.

Wolke gebruikte een soort infrarood-metertje, (de non-contact thermometer MiniTemp van Raytek) dat kennelijk in staat is te corrigeren voor het verschil in `emissiviteit' tussen allerlei stoffen: het ene materiaal straalt bij een bepaalde temperatuur meer warmte (infrarood) uit dan het andere bij dezelfde temperatuur. Never mind: er is niet veel verschil in de emissiviteit van asfalt en beton (Google: emissivity, asphalt, concrete).

Op zichzelf is Wolkes werk al een aanwijzing dat er een flink verschil in uitstraling is tussen asfalt en beton dat onder dezelfde zon ligt. Hoeveel zou het zijn? Daarover geeft de stralingswet van Stefan-Boltzmann uitsluitsel: de uitgezonden straling is evenredig met de vierde macht van de absolute temperatuur. Eenvoudig valt uit te rekenen dat beton van 52 graden ongeveer 12 procent minder straling afgeeft dan asfalt van 63 graden.

Het is niet onaannemelijk dat zo'n verschil ook door de huid gevoeld wordt. Een probleem is dat mét de stijging van de temperatuur de aard van de uitgezonden infrarode straling enigszins verschuift, hoe heter hoe meer kortgolvige straling (verschuivingswet van Wien). En de menselijke huid is niet voor alle straling even gevoelig, per slot wordt heel kortgolvige straling (zichtbaar licht) helemaal niet opgemerkt. Toch lijkt dit een beetje mierenneukerij.

We eindigen met sympathiek veldwerk waaraan drie verschillende lezers zich hebben gewaagd. Stuk voor stuk veldwerk uit de Provence. Men zat daar in de felle hitte en wilde toch de gele wijn koel houden, maar er was geen ijskast. Er was niet eens ijs. Goede raad was duur.

Alle drie lezers kwamen op het idee de flessen te wikkelen in natte lappen en het geheel uit de zon in de wind te zetten. Lezer W.B.K. in V. had zelfs een constructie bedacht waarbij continu water op de lappen drupte. Alle drie lezers waren verrast door het effect: het scheelde enorm. Lezer K. haalde bij 31 graden een temperatuurdaling van 8,5 graden. Lezer H.B in D. schat zijn resultaat op tien graden. Mevrouw M.E. de H. in A., die het vooral voor de aardigheid deed (zij drinkt net zo lief jenever), kwam op een daling van 13 graden: van 35 in de lucht naar 22 onder de lappen. Waar hangt het van af, vraagt men zich af. De vochtigheid van de lucht, natuurlijk, het water moet kunnen verdampen. Het was niet alleen warm in het zuiden, het was er ook droog.De nattelappentruc is een woestijntruc. Zie de literatuur over de natte en droge bol-thermometer.