Физико-географические условия формирования карстовых полостей Чатыр-Дага. Главная гряда Крымских гор, к которой относится Чатырдагский массив, соответствует северной части мегантиклинория Горного Крыма. В разрезе Главной гряды четко прослеживаются два структурных этажа.
Нижний этаж слагают сложно дислоцированные породы таврической серии - аргилл с прослоями алевролитов и песчаников верхнего триаса и нижней юры и залегающая на них с несогласием вулканогенная толща, аргиллиты и песчаники средней юры. Водоупорный цоколь Главной гряды на разных массивах находится на различных уровнях, что определяет условия движения подземных вод и развитие карста в карбонатных породах верхнего структурного этажа.
На Чатырдаге водоупорный цоколь также дислоцируется в различных участках плато на различных уровнях.
Верхний структурный этаж Главной гряды, в том числе и Чатырдага сложен верхнеюрскими и нижнемеловыми валанжинскими отложениями.
Их отличительной особенностью является литологическое разнообразие, фациальная изменчивость, контрастность мощностей. Положение Горного Крыма на северной окраине субтропического пояса обуславливает мягкость климата Ресурсы 1996 . Основными факторами, определяющими его особенности, и , вместе с тем, условия формирования микроклимата карстовых полостей, являются радиационный баланс, атмосферная циркуляция и характер подстилающей поверхности. Продолжительность солнечного сияния в Горном Крыму меняется от 2180 до 2470 часов.
Это обусловливает значительные различия в климатических особенностях северного и южного макросклонов. Прямая солнечная радиация существенно зависит от крутизны склонов и их экспозиции. Изменения колическтва солнечной радиации на северном макросклоне в зависимости от его крутизны отражены в Табл.1. Таблица 1. Изменения прямой солнечной радиации, кал год в зависимости от крутизны склона. Крутизна склона, градусы Северный макросклон. 0 - 9 18958 10 - 19 15370 20 - 45 4533 Различия в продолжительности солнечного сияния и величине прямой солнечной радиации оказывают непосредственное воздействие на формирование температур приземного слоя воздуха и его увлажнение в зонах заложения карстовой полости.
Разнообразие теплового режима Чатырдага определяется в закономерном изменении средних годовых температур на разных высотах, определяющем термические условия карстовых полостей Табл.2 Таблица 2 Изменения средних годовых температур на северном макросклоне.
Средняя годовая температура, оС. Абсолютная высота, м 9,0 8,0 7,0 6,0 250 - 400 560 - 630 800 - 840 1000 - 1050 Изотерма 6,0 оконтуривает площадь Чатырдагского массива. Амплитуда колебаний между среднегодовыми и средними январскими июльскими температурами здесь не превышает 9 - 10 градусов С. Интересны изменения среднесуточных температур воздуха, обусловливающие колебания абсолютной влажности воздуха на поверхности и в карстовых полостях. Суточная амплитуда температур воздуха зимой значительно меньше, чем в летний период.
При пасмурной, с туманами погоде средняя суточная амплитуда в ноябре - январе менее 2 град. С, к марту постепенно возрастает до 3 гр. С. Максимальные ее значения 3,5 - 4,0 гр. С наблюдается в апреле-сентябре. В отдельные дни значения амплитуд температур воздуха могут достигать 15-20 гр. С, причем в летний период это наблюдается чаще, чем зимой. Наиболее низкие значения среднего минимума отмечаются на плато с ноября по март. Они наблюдаются при установлении северо-восточного и северного типов циркуляции при вторжении континентального воздуха. Абсолютный минимум был отмечен на Ай-Петри - 27,4 гр. С, 1967 г Сезоны года на яйле выражены отчетливо.
Температура воздуха ниже 0 гр. С устанавливается в начале декабря. Продолжительность периода с температурой -5 гр. С достигает 110 дней. Зима на яйле сравнительно мягкая, со среднемесячной температурой около - 4 гр. С, с интенсивным гололедом, изморозью, сильными ветрами и метелями. Лето наступает при переходе среднемесячной температуры через 15 гр. С. В июле- августе средняя температура воздуха повышается до 16,4 гр. С, а абсолютные максимумы достигают 28-30 гр. С. Период со среднесуточными температурами выше 10 гр. С длится около 120-140 дней. Средняя температура почвы следует годовому ходу температуры воздуха.
В январе почва охлаждается до -4 грС,а в отдельные дни декабря и февраля даже до -15 25гр. С. В июне- июле она прогревается до 19 - 21 гр. С. В среднем же в горах около 50 дней с нулевой температурой почвы.
Перенос различных воздушных масс, их трансформация и фронтогенез являются основными циркуляционными процессами формирования климата Главной гряды, в т.ч. Чатырдагского массива. Атмосферная циркуляция характеризуется преобладанием западного переноса, обусловливающего приток воздуха из Атлантики. Периодически вторгаются холодные воздушные массы с северных широт, теплые и влажные со Средиземного моря, сухие - с территории Азии. Главная гряда, способствуя усилению динамической турбулентности воздуха и создавая условия для подъема воздушных масс, формирует собственный режим увлажнения.
Возрастание до 6,1 - 9.8 мм.рт.ст. летом способствует конденсации влаги в трещинно-карстовых коллекторах. Суточный ход абсолютной влажности на яйле выражен слабо. Годовая амплитуда относительной влажности составляет в среднем 12 - 15 . Максимальная относительная влажность за счет большой повторяемости циклонических явлений отмечается зимой 78 - 85 при максимуме в январе. Минимальные значения характерны для августа 30 - 66 , суточный ход относительной влажности на плато наиболее четко проявляется летом колебания около 10 - 20 . Режим осадков обуславливается преимущественным воздействием юго-западного и северо-восточного типов синоптических ситуаций.
Плювиометрический градиент в среднем достигает 60 мм на каждые 100м. Среднемесячное количество осадков в теплый сезон составляет приблизительно 60 мм. Снежный покров устанавливается на яйле в среднем первой-второй декаде ноября и держится от 30 до 150 дней. В целом климатические условия Главной гряды и Чатырдагского массива в теплый период года неблагоприятны для питания подземных вод и развития карстовых процессов Большая часть выпадающих осадков расходуется на испарение.
Запасы подземных вод пополняются только за счет конденсации и ливневых осадков с интенсивностью более 20 мм сут. В холодный период, напротив, происходит питание подземных вод за счет продолжительных дождей, снеготаяния, а также активизация карстовых процессов. 1.1