通过对北京石花洞石笋ＴＳ９５０１薄片样品微层灰度特征的研究，分析了影响灰度变化的各种环境因素，归纳了适于灰度测量石笋样品的条件是：（１）当地气候有明显的季节性差异；（２）溶洞埋深不宜过大，洞穴上方岩石中无横向水流，渗水为垂向运动；（３）渗水通道的调蓄能力能够保证季节性环境差异不会被破坏；（４）石笋样品含较多的有机杂质，不宜过于纯净，并在样品生长方向上有明显变化．通过与现代器测记录对比，发现石笋薄片透光条件下测得的灰度主要受地表气温（尤其是夏季气温）的影响，可以作为气温的替代性指标．并以此分析了北京地区一千多年来的气温变化，揭示出北京地区也存在几次明显的小冰期，与历史记录基本一致．而且在１４００ＡＤ前后气温型式有明显变化，此前的气温变化幅度小、波动较弱，而此后的气温波动剧烈、变化幅度大，出现了几次明显的小冰期．这种变化在世界其他地区的地质记录中也有表现，可能指示一次全球性的气候型式变化。