石笋中提取的古气候代用指标可用来重建气候，此方法被广泛应用于季风气候研究，并已取得重大进展。过去有关石笋的研究主要集中在百年—千年时间尺度上，具有季节分辨率的石笋记录十分稀缺，而且对石笋氧同位素代用指标的古气候意义仍存在较大争议。鉴于以上情况，本文以南京明孝陵石笋为例，基于现代气象观测资料，深入研究开放体系下现代石笋近20年的生长情况，着重分析季节尺度上石笋δ18O反映的气候意义，揭示石笋δ18O记录与温度、降水之间的密切联系。本文中的石笋δ18O主要继承了大气降水δ18O的信号，并探讨直接受东亚夏季风影响的江淮地区（南京所在区域）降水δ18O变化的影响因素，其中梅雨强度及其起止时间起主要控制作用。主要研究内容如下:　　1)从次生碳酸盐稳定同位素地球化学理论出发，结合亚洲季风、水汽传输以及雨带迁移的变化特征，重点分析季节尺度东南季风区石笋氧同位素的气候意义。本文研究表明明孝陵石笋δ18O主要受控于“雨量效应”。　　2)基于石笋δ18O(或微量元素)旋回计数定年对现代石笋的年代学研究具有重大现实意义。明孝陵石笋δ18O记录每个峰谷旋回代表一年，结合石笋采集年份以及微量元素Sr的变化，建立的年代模型与210pb测年结果大体一致。此方法为现代石笋定年难题提供一个可行有效的解决手段。　　3)明孝陵石笋δ18O记录上两个发生在冬春季的显著偏正值，对应南京1991和2003夏季降雨量异常增加值。这两个异常事件与江淮地区梅雨爆发有关。正常年份梅雨爆发带来的水汽主要源于西南季风气流，而在1991和2003年，梅雨爆发初期水汽来自太平洋，水汽δ18O偏重。说明石笋δ18O可为今后梅雨异常提供预警信息。