數(shù)千年以來阅酪，人類及更早之前的動(dòng)植物們都已經(jīng)在利用雪保暖了，聽起來不太科學(xué)砚尽，畢竟雪是涼的辉词，你甚至可以說瑞躺，它是冰冷的。沒人能夠說的清楚誰建造了第一件雪屋赡勘。但只要在正確的物理原理指導(dǎo)下合理組合嘱么，在雪里其實(shí)可以比在木屋里更暖和。所以為什么冰冷的東西几迄，卻能讓你保持在舒適的溫度冰评？
廣闊而冰冷的極地是我們星球上最嚴(yán)酷的生命禁區(qū)之一甲雅，然而因紐特人卻已經(jīng)想法設(shè)法在那里住了大約五千年坑填。冰層之上脐瑰，溫度可以達(dá)到零下58攝氏度廷臼，這樣的低溫，要生存就意味著要找到個(gè)能遮風(fēng)擋雨的地方寂恬。這可不是個(gè)以叢林聞名的地方初肉，因此游牧的獵人們學(xué)會(huì)了利用他們僅有的建筑材料——雪饰躲。愛斯基摩語中有著一打又一打的詞匯來描述雪，因?yàn)樗姆N類確實(shí)多種多樣眠寿，所用雪的不同就決定了雪屋到底是能保暖焦蘑，還是能給你凍成冰棍。
為了理解這一點(diǎn)狡逢，我們先得弄明白什么是“感覺到冷拼卵∫溉”當(dāng)你的體溫在下降時(shí)，你會(huì)感覺熱量在離你而去徊哑〈细唬“冷量”并不會(huì)進(jìn)入你的身體，事實(shí)上并沒有“冷”這么個(gè)玩意梢莽。你可以將熱量想象成以一定數(shù)量存在的物體，你失去的越多涮雷，就會(huì)感覺越冷轻局。熱量的交換有三種形式：對流、傳導(dǎo)、輻射夫壁。在雪屋中沃疮，三種形式都在起作用：雪屋中的人輻射出的熱量通過對流在雪屋中轉(zhuǎn)移；熱量會(huì)通過雪壁傳導(dǎo)而散失邑茄。這和正在發(fā)生在你家的過程一樣一樣的~
活體隔熱層的原理也是如此肺缕！鯨脂等脂肪組織可以阻止鯨或海豹中的熱量流失授帕，但是那些不這么胖的動(dòng)物們就只能用空氣來包裹自己芥映。舉個(gè)例子，水獺皮的毛發(fā)密度是人頭發(fā)的一千倍坞嘀。摸起來可舒服了惊来。這是我這輩子摸過最軟的東西，真的是太可愛了内狸。它隔熱的秘密藏在紋理之中。水獺毛是鱗片狀的昆淡，因而可以和雪片一樣困住絕熱的空氣分子。
粉末狀的新鮮雪中有95%的體積都是空氣避凝，這使得它成為絕佳的隔熱裝置管削。然而正和你需要用力搓它才會(huì)變成雪球一樣撑螺，它作為建材的密度實(shí)在太低了。另一方面含潘，冰塊是很好的擋風(fēng)裝置线婚，但是太重了。所以因紐特獵人們采取了剛剛好的策略：使用不太輕也不太重的雪來建造雪屋漱逸。傳統(tǒng)的雪磚并不用模具游沿，而是從地里挖出來的。這種從地里發(fā)出來的緊湊雪塊的密度足夠了循集，但它仍然比純冰塊的空氣含量高的多蔗草，它很輕，而且隔熱性能也足夠好镶柱。
老樣子歇拆，動(dòng)物們利用這一點(diǎn)要比我們早得多。北極熊厂庇，土撥鼠输吏，甚至松雞，它們都會(huì)挖個(gè)雪洞來保暖拄氯。比動(dòng)物們還要早的是擠進(jìn)雪中防止自己被凍死的植物它浅。在溫暖的季節(jié)里，土壤中吸收自太陽的熱量逐步增多姐霍，而厚厚的雪層就起到了你頭上屋頂?shù)淖饔茫e雪會(huì)防止熱量向前或向上逃逸。雪織成的毯子能夠防止植物的根腌乡、芽夜牡、種子結(jié)冰。
不想被凍死急迂，這個(gè)理由足夠動(dòng)物們開始動(dòng)腦筋了蹦肴，但我們大靈長類建起的雪屋比動(dòng)物們高到不知道哪里去了。雪屋工程學(xué)最大限度的強(qiáng)化了保暖性和堅(jiān)固度勺阐。動(dòng)畫片里面的雪屋看起來就像個(gè)平底的半球形，然而現(xiàn)實(shí)中的雪屋并非如此渊抽！如果從中切開一個(gè)真實(shí)的雪屋懒闷，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它是懸鏈線的形狀。這種斜率漸變的形狀和你雙手各提著鏈子的一頭讓它自然下垂時(shí)的形狀是一樣的愤估。懸鏈線的拱門和半圓形拱門相比，重量分配更均勻织阅，可以避免凸起或彎曲震捣。事實(shí)上，這是自然界最穩(wěn)定的拱形之一润樱，如此可靠羡棵，沿用至今。
雪屋內(nèi)部不同高度有著不同的曲率店展。熱空氣會(huì)上升秃流，而冷空氣會(huì)沉到低處，從而遠(yuǎn)離你吃飯概说，睡覺以及放松的地方。最開始糖赔，身體熱量會(huì)融化掉雪墻的最內(nèi)層放典，從而強(qiáng)化你和你的空氣隔熱雪磚基茵，以及外界大寒冷之間的壁壘。生活在雪屋中声怔，你自己就是小火爐。隨著時(shí)間推移醋火，冰雪公寓的室內(nèi)溫度將在高于外界40到60度的范圍內(nèi)左右，要是帶個(gè)小伙伴來你的雪屋柿冲，溫度將會(huì)升的更高更快兆旬。
本文由 科學(xué)探索怪 發(fā)布 2017年4月16日
