Климат пещер

Климат подземных полостей – это режим и динамика метеорологических элементов (атмосферное давление, движение, температура, влажность, газовый состав воздуха) внутри полостей определенного морфогенетического типа (Дублянский, Соцкова, Фербей, 1989). Ранее говорили о микроклимате пещер, имея в виду, что он очень сильно отличается от климата или микроклимата окружающей местности. Однако, после того, как в последние десятилетия были обнаружены гигантские пещерные системы, занимающие огромные пространства, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, более корректно стало говорить о климате пещер и о микроклимате их отдельных участков (залов, галерей, колодцев и др.).
Климат пещер и микроклимат их отдельных участков выступает регулятором большинства физических, химических и физико-химических процессов в пещерах (коррозии, минералогенеза, конденсации, криогенеза), является одним из главных экологических факторов жизни троглобионтных и троглофильных организмов. Таким образом, климат пещер является важным условием формирования состава, функционирования и динамики подземных ландшафтов и экосистем. Климат подземных полостей также является фактором, определяющим сложность исследовательских работ в пещерах (уровень комфортности работы, выбор подходящей экипировки и тактики) и возможности их использования в различных целях (туристических, культурно-познавательных, хозяйственных, медицинских, военных и т.д.). Некоторые климатические параметры (например, характер движения воздуха, температура воздуха) являются признаками для обнаружения продолжений карстовых полостей или установления связи между ними. Измерение изменения атмосферного давления с глубиной часто используют для установления абсолютных и относительных отметок высоты внутри подземных полостей (барометрическое нивелирование).
Исторически сложилось, что у нас в стране имеются две школы изучения климата пещер: крымская и уральская. Крымская школа базируется на данных, полученных из более чем 800 пещер (Дублянский, Соцкова, Фербей, 1989), а уральская школа основывается в основном на изучении одной полости – Кунгурской ледяной пещеры (Лукин, 1965). Впоследствии климатические данные уральской школы были подтверждены исследованиями в других регионах (Голод, Голод, 1974; Мавлюдов, 2008). Климатическая схема, разработанная для единственной Кунгурской ледяной пещеры, оказалась более универсальной и может быть применена для пещер любых типов во всех регионах страны и мира, поэтому дальнейшее изложение будет базироваться на уральской схеме климата пещер.
Климатические системы пещер
Климат пещер определяется двумя основными факторами: влиянием температурного окружения горных пород, в которых расположена полость, и воздействием внешних факторов (влияние внешнего климата и водных потоков). Чтобы проверить это утверждение, возьмем для примера полость, расположенную глубоко внутри горной породы вне влияния внешних факторов. Понятно, что температура воздуха внутри такой полости будет стабильной и равна температуре стен, окружающих полость. Но стоит нам соединить нашу замкнутую полость с поверхностью, как в ней сразу же начнется взаимодействие внешних и внутренних условий (перемещение воздушных потоков, появятся потоки влаги и воды), что неизбежно скажется на состоянии метеорологических параметров внутри полости. Таким образом, именно внешнее воздействие может изменить стабильное состояние замкнутой полости.
Следует сказать несколько слов о температуре внутри горных пород, поскольку именно она является базовой для фонового состояния температурного поля полости. В спелеологической литературе утвердилось мнение, что температура в дальней части пещер равна среднегодовой температуре воздуха на поверхности вне пещеры. Это представление пришло к нам из Европы, где исторически пещеры начали изучать раньше, чем в России. На самом деле оказалось, что температура в дальних частях пещер равна среднегодовой температуре воздуха вне пещер только на окраинах континентов. А внутри континентов температура в дальних частях пещер всегда выше среднегодовой температуры, и к центру континентов разница температур внутри и снаружи пещер увеличивается. Например, в пещерах Подолии эта разница составляет 1-2°С (Дублянский, Ломаев, 1980), в пещерах Урала – 3-4°С, в пещерах Памира – 6-7°С (Мавлюдов, 2008; Мавлюдов, 1994). Таким образом, простейшая классификация пещер по тепловому режиму на основании сравнения температуры в дальних частях пещер со среднегодовой температурой в районе пещеры, принятая на Западе, оказывается несостоятельной. Согласно этой классификации все пещеры в России – теплые (вне зависимости от того, есть лед в них или нет). Это также относится и к искусственным подземным полостям. На самом деле климат пещер намного сложнее и поэтому такая простейшая классификация климата пещер для крупных полостей не работает.
Существует три базовых типа полостей, которые соответствуют разным климатическим системам пещер: пещеры с входами на разных высотных уровнях, наклонные нисходящие пещеры и наклонные восходящие пещеры. Все остальные пещеры могут быть сведены к этим основным морфологическим типам или их сочетаниям.
Однако отправной точкой являются пещеры с входами на разных высотных уровнях (аналог Кунгурской ледяной пещеры). В пещерах этого типа присутствует печная тяга воздуха. При этом в зимнее время воздух движется от нижнего входа к верхнему, а летом – от верхнего входа к нижнему. Переключение направления тяги происходит тогда, когда внешняя температура сравняется с температурой массива вмещающих пород (это, кстати, простейший способ определения осредненной температуры внутри карстового массива). Поскольку температура пород всегда выше среднегодовой на поверхности, период с зимней тягой всегда дольше периода с летней тягой воздуха.
В пещерах такого типа можно выделить 5 основных климатических зон: зона отрицательной температурной аномалии у нижнего входа (среднегодовая температура ниже температуры массива горных пород), переходная зона, нейтральная зона в центральной части пещеры (среднегодовая температура равна температуре массива горных пород), переходная зона и зона положительной температурной аномалии у верхнего входа в пещеру (среднегодовая температура выше температуры массива горных пород). Если температура воздуха в зоне отрицательной температурной аномалии зимой становится отрицательной, то у нижнего входа в пещеру возникает сезонное оледенение. Если среднегодовая температура воздуха в зоне отрицательной температурной аномалии становится отрицательной, то в пещере возникает постоянное оледенение. Все несколько сложнее в пещерах небольшой протяженности, где некоторые климатические зоны могут исчезать или накладываться друг на друга.
Что касается остальных двух типов климатических систем, то оказалось, что они являются фактически производными от основного типа. Если мы рассечем кривую хода температуры основного типа пополам, то левая часть с отрицательной температурной аномалией будет соответствовать наклонным нисходящим пещерам, а правая часть – наклонным восходящим пещерам. В наклонных нисходящих пещерах тяга внутрь пещеры наблюдается в случае, когда внешняя температура ниже температуры в пещере. Чем выше эта разница, тем выше скорости ветра в пещере. В пещере Схвава (Грузия) была отмечена скорость ветра более 1 м/с (Мавлюдов, 2008). В наклонных восходящих пещерах тяга в пещеру наблюдается в случае, когда внешняя температура выше температуры в пещере.
Здесь стоит упомянуть об одном из устойчивых заблуждений, связанных с климатом пещер: о динамических и статических пещерах. В настоящее время выяснено, что большинство пещер являются динамическими, но во всех них имеются периоды статического режима. Например, наклонные нисходящие пещеры являются динамическими в зимнее время, а летом для них характерен квазистатический режим, нарушаемый задувами ветра с поверхности и освещением полости солнцем. Для наклонных восходящих пещер динамическим является летний период, а квазистатическим – зимний, но и в этом случае происходит воздействие внешнего ветра. Для пещер с входами на разных высотных уровнях большую часть года характерен динамический режим со сменой направления тяги, а квазистатический режим возникает в этих пещерах по крайней мере дважды в год в период перед сменой направления тяги.
Протяженность климатических зон в пещерах сильно изменяется и зависит от размеров полостей, превышения между входами и внешнего климата. В качестве примера приведем Кунгурскую ледяную пещеру на Урале, в которой протяженность зоны отрицательной температурной аномалии равна 250 м, и пещеру Айсризенвельд в Австрии, где протяженность аналогичной зоны превышает 1000 м.
В обводненных пещерах описанная выше зональность может нарушаться: поскольку теплоемкость воды примерно в 30 раз выше теплоемкости воздуха, вода воздействует на климат пещер гораздо интенсивнее, чем воздух. В крупных пещерных системах, особенно в вертикальных (с большими превышениями между входами), нейтральная зона будет иметь сложный характер, в которой будет наблюдаться изменение температур с высотой местности (понижение температур в верхнем направлении) – своеобразная высотная поясность климата.
Изменение метеорологических элементов в пещерах происходит по-разному в каждой из выделенных климатических зон.
Атмосферное давление
Атмосферное давление в пещерах зависит от строения полостей и мало зависит от климатической зональности внутри пещеры. В небольших и горизонтальных пещерах атмосферное давление в пещерах равно внешнему; оно изменяется согласно изменениям внешнего давления. В вертикальных пещерах атмосферное давление увеличивается с глубиной. Колебания внешнего атмосферного давления отзываются в колебаниях внутреннего атмосферного давления с некоторым запаздыванием. В широких пещерах это запаздывание незначительно; в частности, пещерной системе Снежная в Абхазии на глубине 500 м изменение давления в пещере соответствовало изменению давления на поверхности (Мавлюдов, Усиков, 1979).
Температура и влажность воздуха
Сначала обратимся к пещерам с входами на разных высотных уровнях. В зоне отрицательной температурной аномалии такой пещеры отмечается максимальный разброс показателей (амплитуда колебания температуры достигает 10-30°C, влажности – 4-5 мб). Зимой поверхностный более холодный и сухой воздух при попадании в эту зону пещеры постепенно согревается и увлажняется, приближаясь к точке росы в нейтральной зоне. Соответственно, вплоть до нейтральной зоны влажность воздуха будет пониженной, то есть будет происходить испарение воды и льда. В нейтральной зоне внутригодовые колебания метеоэлементов как правило меньше на порядок (амплитуда колебаний температуры до 1-2°C). Для изучения температурного режима полостей рекомендованная точность измерений составляет 0,1°C. В нейтральной зоне большинства пещер относительная влажность воздуха близка к 100%. Попадая из нейтральной зоны в зону положительной температурной аномалии, где температура воздуха и стен выше, чем в нейтральной зоне, воздух нагревается и опять оказывается недонасыщен влагой, то есть происходит испарение воды. На выходе из пещеры теплый влажный воздух сталкивается с более холодной внешней атмосферой, из-за чего происходит конденсация влаги в воздухе. Поскольку зимой в пещеру попадает холодный и сухой воздух, а выходит из пещеры воздух теплый и влажный, то происходит вынос влаги из пещеры.
Летом воздух попадает в пещеру через верхний вход, поэтому в зоне положительной температурной аномалии отмечаются наибольшие колебания показателей (амплитуда колебания температуры достигает 10-30°C, влажности – 8-10 мб). Поскольку теплый внешний воздух контактирует здесь с более холодными стенами, то наблюдается не только охлаждение воздуха, но и понижение его влажности (конденсация влаги). Поскольку при перемещении воздуха в нейтральную зону также происходит понижение температуры, то и здесь будет отмечаться конденсация влаги. При переходе воздуха в зону отрицательной температурной аномалии продолжается понижение его температуры и конденсация и сублимация влаги (последнее на холодные лед и стены). В зоне холодной температурной аномалии летом колебания температуры и влажности невелики. Поскольку летом в пещеру попадает теплый и влажный воздух, а выходит из пещеры воздух холодный и сухой, то происходит привнос влаги в пещеру (рис. 1, 2).


   а) горизонтальных (со входами на разных высотных уровнях); б) наклонных нисходящих; в) наклонных восходящих. 1-5 — номера климатических зон. Направление движения воздуха в пещерах: 1 — зимой, 2 — летом; потока тепла: 3 — зимой, 4 — летом; потока влаги: 5 — летом, 6 — зимой
Рисунок 1 - Распределение климатических зон и потоков тепла и влаги в пещерах (Мавлюдов, 1994)

В наклонных нисходящих пещерах климатическая картина будет соответствовать зоне отрицательной температурной аномалии пещер с входами на разных высотных уровнях, а в наклонных восходящих пещерах – зоне положительной температурной аномалии таких пещер. Соответственно, для наклонных нисходящих пещер при их вентиляции зимой будет характерен вынос влаги, а для наклонных восходящих пещер летом – привнос влаги.
По наличию освещения дневным светом различают фотическую, куда попадает прямой и рассеянный солнечный свет, и афотическую часть пещеры, закрытую для попадания солнечного света.


а) горизонтальной (пещера со входами на разных высотных уровнях); 6) наклонной нисходящей; в) наклонной восходящей. Т_внеш — среднегодовая температура местности, где расположена пещера, T_пор — температура массива вмещающих пород

Рисунок 2 - Качественная картина годовой амплитуды колебаний температуры воздуха по протяжению пещер (Мавлюдов, 1994).

Температурный режим пещер существенно зависит от их обводненности (теплоемкость воды примерно в 30 раз выше теплоемкости воздуха). В равнинных и низкогорных районах наличие воды способствует выравниванию подземной и поверхностной температур; в полостях среднегорья и высокогорья – охлаждению пещер; наличие термальных вод – их прогреву. Участки пещер в зонах отрицательных температурных аномалий, содержащие снег и лёд, имеют более низкую температуру (0…-20°C); участки пещер, богатые отложениями гуано (за счет биохимических процессов) – более высокую температуру (20-30°C). Не следует забывать, что температура в нейтральной зоне пещер с передвижением с севера на юг повышается. Если на Пинеге температура воздуха в нейтральной зоне пещер равна 1-2°C, то в низкогорьях Кавказа она равна 14°C, а на Кугитанге – 20°C.
Для температурного режима внутри пещер характерна инерционность по сравнению с поверхностью. Запаздывание экстремумов временного хода температуры внутри пещер может составлять несколько месяцев (рис. 3). Точками показаны фактические замеры температуры, сплошная линия – их синусоидальная аппроксимация. Первый максимум температуры снаружи пещеры приходится на 154 день наблюдений, первый максимум внутри пещеры – на 214 день. Отставание экстремумов составляет 60 дней, а ослабление амплитуды около 1/20.



Рисунок 3 - Многолетний ход температуры внутри пещеры Картчнер (Аризона, США) на станции 4-Grand-Central – нижний график, и на поверхности – верхний график (Cigna, 2002)

За счет интенсивной аэрации карстовых полостей и их промывания быстро обновляющимися карстовыми водами, которые представляют собой талые или дождевые воды, естественное геотермическое поле Земли в пределах закарстованных массивов оказываются существенно нарушенным. При среднем геотермическом градиенте континентальной литосферы 3°C/100 м глубины расчетная температура в глубочайших пещерах мира должна была бы составлять 30-45°C, а по факту она достигает лишь 7-8°C. Не следует забывать, что при изменении высотного положения водного потока в пещерах также происходит выделение тепла, которое приводит к повышению температуры воды с глубиной (гравитационный разогрев воды). Связано это с тем, что потенциальная энергия воды при уменьшении высоты переходит в кинетическую, что обеспечивает нагревание воды на 0,2°C/100 м (Людковский, Мавлюдов, Морозов и др., 1981).
Ярким примером изменения температуры в глубоких пещерах является глубочайшая из известных ныне пещера Крубера (Воронья), в которой на отметке -2080 м температура воздуха составляет 7,7°C. Осредненный температурный градиент системы составил 0,28°C/100 м. Однако градиент сильно различается по отдельным интервалам пещеры – от 0,04 до 0,46°C/100 м (рис. 24), что можно объяснить различиями в морфологии и обводненности отдельных участков (Климчук, Касьян, 2006).
Аналогичная картина наблюдалась и пещерной системе Снежная, где в известной донной части пещеры температура составляет 6,2°C (Мавлюдов, Морозов, 1984).
Циркуляция воздуха
Главной причиной возникновения движения воздуха под землей является разница плотностей двух столбов воздуха: поверхностного и подземного, двух поверхностных или двух подземных. Как уже говорилось выше, для пещер с несколькими входами типична печная тяга со сменой направления движения воздуха в холодный и теплый сезоны года. Для наклонных нисходящих пещер зимой характерно гравитационное стекание в полость холодного тяжелого воздуха, а летом – холодный воздух застаивается в полостях. В наклонных восходящих пещерах летом характерно затекание более теплого внешнего воздуха в полость, а зимой теплый воздух в полости застаивается.
Фактические замеры скорости движения воздуха в карстовых полостях показывают, что она может варьировать в различные сезоны в очень широких пределах от 0 до 5 м/с, в редких случаях достигая 40 м/с (пещера Уинд-Кейв в США, по данным А. Палмера) (Дублянский, Соцкова, Фербей, 1989). Поэтому для характеристики климата пещеры часто используется более устойчивая характеристика - интенсивность воздухообмена – объем воздуха, проходящий за сутки через данную полость (или ее часть), деленный на объем полости. В пещерах-колодцах и крупных пещерах-«мешках» интенсивность воздухообмена составляет около 1 раз/сут, а в щелевидных коррозионно-разрывных полостях – 100 раз/сут. Средний для горных массивов Крыма и Кавказа коэффициент воздухообмена в карстовых полостях – 18 и 20 раз/сут соответственно (Дублянский, Дублянская, 2004). Следует добавить, что коэффициент воздухообмена важен для небольших полостей. Для крупных пещерных систем он теряет всякий смысл.



Рисунок 4 - Изменение температуры по глубине пещер Куйбышевская и Крубера (Климчук, Касьян, 2006)

В пещерах с текущей водой возникает движение воздуха вдоль водного потока, поскольку водные потоки увлекают с собой воздушные. Нередко сильная тяга воздуха возникает в пещерах при открытии сифонов, либо при быстром повышении уровня воды в подземных озерах при паводках. Особенно сильная тяга возникает в полостях, имеющих большие объемы, но соединенных с поверхностью или другими полостями узким каналом. В пещерах часто фиксируется «опрокинутая» тяга: летом – как бы зимняя, зимой – как бы летняя, возникновение которой связано с наличием более высоко или низко расположенных входов в пещерные системы.
В некоторых пещерах может возникать автоколебательный процесс – «пещерное дыхание». Оно проявляется в периодической пульсации движения воздуха по скорости, а иногда и по направлению с периодом от нескольких секунд до одного часа.
В карстовых полостях наблюдается как турбулентное, так и ламинарное движение воздуха. Быстрая передача сигнала по изменению атмосферного давления вне пещеры в подземную полость обеспечивает возможность применения метода синхронного (проводящегося одновременно у входа и под землей) барометрического нивелирования (Мавлюдов, Усиков, 1979; Шелепин, 2004) для определения глубины пещеры. Обсуждение точности этого метода см. (Дублянский, Соцкова, Фербей, 1989; Шелепин, 2004).
Газовый состав воздуха
Газовый состав воздуха внутри подземных полостей может существенно отличаться от внешнего атмосферного воздуха. В особенности это касается содержания углекислого газа (CO₂), сероводорода (H₂S), радона, иногда – углеводородов группы метана (CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀) (Дублянский, Дублянская, 2004).
В воздухе большинства карстовых полостей содержание CO₂ на 1-2 порядка выше, чем в открытой атмосфере (0,3-3 об. %). Повышенное содержание CO₂ является фоном, на котором развиваются многие процессы под землей (формирование пещерных минералов, развитие спелеофауны и т.д.). В отдельных случаях содержание CO₂ может превысить 3 об. %, что является порогом опасности для жизни человека. Поскольку удельный вес CO₂ выше, чем у кислорода, он накапливается в нижних частях пещер, где его концентрация в редких случаях при плохом проветривании полости может составлять 6-7 об. % (пещ. Золушка, Украина); 19 об. % (пещ. Калифорния, США), 24 об. % (пещ. Кармал, Иран), 36 об. % (пещ. Збрашовски, Чехия) и даже 77 об. % (пещ. Канини, Италия). Источниками CO₂ в пещерах являются окисление органических и неорганических соединений, привнос CO₂ при фильтрация воды через почвенный покров, подток газа по разрывным зонам и т.д. С разломными зонами также связывают происхождение повышенного содержания метана и других легких углеводородов в воздухе пещер, приуроченных к разрывным нарушениям (обычно до 1-2 об. %).
Сероводород (H₂S) характерен для воздуха пещер, через которые разгружаются на поверхность минеральные воды (например, Мацестинские пещеры). H₂S часто встречается в вулканических пещерах совместно с SO₂, CO₂, N₂ и другими газами. Отравление сероводородом наступает при концентрации 0,2-0,3 мг/л, содержание выше 1 г/л смертельно.
Во многих регионах мира в воздухе пещер отмечено повышенное содержание радона. Это бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, тяжелый газ, образующийся при распаде изотопов радия. Источникам радия является уран, в разных концентрациях (обычно низких) содержащийся во всех горных породах. В результате распада радона образуется радиоактивное альфа- и бета-излучение. Именно с радоном связывают факт превышения в пещерах уровня альфа-радиации на 1-2 порядка (иногда и до 4-х порядков) по сравнению с открытой атмосферой. В некоторых экскурсионных пещерах (Кунгурская, Мраморная) был организован мониторинг изменения концентрации радона. В большинстве случаев существующая концентрация радона не представляет опасности в случае краткосрочного посещения пещер, однако требует организации радиационного контроля для обслуживающего персонала экскурсионных пещер и активно и продолжительно работающих под землей спелеологов.
Методика наблюдений за климатом пещер
К программе климатических наблюдений в подземных полостях относят следующие пункты: температура, давление и влажность воздуха на характерных участках полости и по отдельным поперечникам; погодные условия на поверхности в момент наблюдений; направление и скорость движения воздуха; газовый состав воздуха, в том числе наличие скоплений или выделений газа. Организуются как маршрутные наблюдения, так и стационарные (режимные) с использованием самописцев (логгеров). Общие принципы проведения микроклиматических наблюдений в пещерах подробно изложены в работах (Ниязов, 1983; Голод, Дмитриев, Дублянский, 1982; Голод, Дмитриев, Дублянский, 1985).
В случае режимных наблюдений рекомендуется следующая точность приборной базы: для температуры – 0,1°C, для влажности – 3-4% в диапазоне 90-100%, скорости движения воздуха – 0,05 м/с, давления – 10 Па. Подобная или более высокая точность измерений достигается с помощью современных приборов, оснащенных высокочувствительными сенсорами. Таковыми, например, являются температурный логгер Envel TL21 (на основе платинового терморезистивного датчика типа ПТ-1000 производства Honeywell, США), логгер атмосферного давления и температуры Solinst Barologger (на основе пьезорезистивного кремниевого датчика давления Hastelloy) (рис. 5). Кроме высокой чувствительности и точности преимуществами данных приборов является автономность электропитания (возможность непрерывной работы до года и более), возможность задания интервала измерений, большой объем памяти (на десятки тысяч записей) и компактность (линейные размеры до 10-20 см).
В случае разовых измерений (для выяснения общей климатической картины на начальном этапе исследования пещер) приемлема и более низкая точность (на 1-2 порядка ниже рекомендованной для режимных наблюдений, т.е., например, для измерения температуры достаточно точности 0,5°C). Для этих целей подойдут обычные ртутные и спиртовые термометры, аспирационный психрометер. Чтобы не использовать хрупких стеклянных термометров, можно взять дешевые электронные заоконные термометры. При заявленной точности 0,5-1°C они обычно имеют точность близкую к 0,1°C. Для получения объективной картины в большинстве случаев необходимы дистанционные наблюдения, поскольку тепловыделение наблюдателя может вызвать искусственное изменение температуры и влажности в наблюдаемой точке. Если это невозможно, то при измерениях датчик или чувствительная часть прибора должна быть максимально удалена от наблюдателя и направлена навстречу воздушному потоку.



Рисунок 5 - Современные приборы для мониторинга климата подземных полостей: температурный логгер Envel TL-21 (слева) и логгер температуры и давления Solinst Barologger Edge (справа).

Замер скорости движения воздуха можно производить различными способами: механическими анемометром (при значительных скоростях воздух; анемометр АСО-3 измеряет скорости ветра от 0,05 м/с), электронными анемометрами, кататермометром (при малых скоростях воздуха), задымлением, насыщением аэрозолями и пр.
Методика наблюдения за газовым составом воздуха пещер изложена в работе (Климчук, Яблокова, 1986). Газовый состав воздуха может анализироваться на месте (например, с помощью шахтных интерферометров или газоанализаторов типа УГ-2), а также в лабораторных условиях. Первый вариант имеет ряд недостатков, таких как малое число определяемых компонентов, невысокая разрешающая способность и большая относительная ошибка, что ограничивает применение этого способа предварительным этапом исследования. В лабораторных условиях для анализа газового состава воздуха наиболее рациональным и эффективным является метод газовой хроматографии. Газохроматографический метод позволяет определять широкий спектр компонентов при достаточно высокой разрешающей способности и точности анализа. При этом полевая часть работы сводится к отбору проб пещерного воздуха с помощью сосудов с буферным раствором или специальных пипеток.
Большую важность в некоторых случаях может иметь наблюдение за интенсивностью альфа-радиации, основным источникам которой в пещерах является радон. Концентрацию радона обычно выражают в беккерелях на м³ (Бк/ м³). Концентрация радона может быть измерена непосредственно на месте переводом пробы воздуха в эманационную камеру и измерения альфа-активности при помощи сцинтиляционного радиометра. Более детальную информацию о радоне в пещерах и его измерении можно найти в работах (Наседкин, Климчук, 1991; Климчук, Наседкин, 1992; Cigna, 2005).
Особенное значение климатические наблюдения имеют в случае эксплуатируемых пещер (в частности, в качестве экскурсионных объектов), в которых естественный климатический режим нарушен прямым антропогенным воздействием. В таких пещерах необходимо проведение режимных климатических наблюдений (мониторинга) с целью выявления отклонений климатических параметров от их естественной нормы, их влияния на подземные природные комплексы и экосистемы и прогнозирования возможных последствий. Для мониторинга применимы разного рода автономные метеостанции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Голод В.М. , Голод П.М. Микроклимат гипсовых пещер Пинежья // Пещеры Пинего-Северодвинской карстовой области. – Л., 1974. – С.128-155.
2. Голод В.М., Дмитриев В.Е., Дублянский В.Н., Лукин В.С., Мавлюдов Б.Р., Соцкова Л.М. Методика микроклиматических наблюдений в естественных и искусственных полостях в трещиноватых закарстованных породах и во льдах // Пещеры. – Пермь, 1982. – Вып. 7. – С.1-6.
3. Голод В.М., Дмитриев В.Е., Дублянский В.Н., Лукин В.С., Мавлюдов Б.Р., Соцкова Л.М. Методика микроклиматических наблюдений в естественных и искусственных полостях, в закарстованных породах и во льдах // Физическая география и геоморфология. – 1985, № 32. – С. 22-26.
4. Дублянский В.Н., Дублянская Г.Н. Карстоведение. Часть 1. Общее карстоведение. - Пермь: ПГУ, 2004. - 307 с.
5. Дублянский В.Н., Ломаев А.А. Карстовые пещеры Украины. – Киев: Наук. думка, 1980. – 179 с.
6. Дублянский В.Н., Соцкова Л.М., Фербей Г.Г. Микроклимат карстовых полостей Горного Крыма. – Симферополь, 1989. – 132 с.
7. Лукин В.С. Температурные аномалии в пещерах Предуралья и критический анализ теории подземного холода // Пещеры. – Пермь, 1965. – Вып. 6. – С. 164-172.
8. Климчук А.Б., Наседкин В.А.  Радон в пещерах СНГ // Свет, №4, 1992. - С.21-35.
9. Климчук А.Б., Яблокова Н.Л. Методика изучения газового состава воздуха карстовых полостей // Пещеры. Методика изучения. – Пермь, 1986. - С. 68-76.
10. Климчук А.Б., Касьян Ю.М. Распределение температуры в карстовых системах: данные по глубоким пещерам массива Арабика // Геологический журнал. - 2006. - №1. – С.  108-115.
11. Людковский Г.В., Мавлюдов Б.Р., Морозов А.И. и др. Об исследовании Снежной - глубочайшей карстовой пещеры СССР // ДАН СССР. - 1981. - Т.259. № 2. - С. 437-442. http://www.snowcave.ru/library/nauchn/an.html
12. Мавлюдов Б.Р. Гляциоспелеология: задачи и возможности // Спелеология и карстология, 2008, №1. – С. 60-66.
13. Мавлюдов Б.Р. Климатические системы пещер //Вопросы физической спелеологии. Междуведомственный сборник. – М., 1994. – С. 25-50.
14. Мавлюдов Б.Р., Усиков Д.А. Предварительный отчет об исследованиях пещеры "Снежная" Западно-Кавказским карстово-гляциологическим отрядом отдела гляциологии Института географии АН СССР (июнь-июль, 1979 г.). – М., 1979. http://www.rgo-speleo.ru/biblio/otchet79.htm
15. Мавлюдов Б.Р., Морозов А.И. Пропасть Снежная // Пещеры. – Пермь, 1984. – Вып. 9. – С. 15-25.
16. Наседкин В.А., Климчук А.Б. Воздушная альфа-радиация в пещерах: состояние проблемы // Свет, №1, 1991. - С.9-13.
17. Проблемы изучения карстовых полостей южных областей СССР / под ред. Р. А. Ниязова. - Ташкент: Фан УзССР, 1983. - 150 с.
18. Шелепин А.Л. Баронивелирование в пещерах, 2004 г., http://www.rgo-speleo.ru/biblio/baroniv.htm
19. Cigna A.A. Radon in Caves // International Journal of Speleology. – v.34. - 2005. – P. 1-18.
20. Cigna A.A. Vulnerability of the Cave Environment // ISCA 4th Int. Congr. – Postojna, 2002. – P. 185-191