Abstract In the mid-high latitude region, variations of stable isotopic compositions of atmospheric precipitation (δ18Op and δDp) were commonly regarded as reflecting the “temperature effect”. However, some studies have indicated that changes in moisture sources are important controlling factors for δ18Op. To clarify whether there are connections between δ18Op and variations of moisture sources in Southwest France (SW-France), whose implications for speleothem δ18O are of great importance, we have used among the longest isotopic time-series from SW-France (Le Mas and Villars stations) and a 5 days’ reconstruction of air mass history during the 1997–2016 A.D period based on the HYSPLIT tracking model. We found the percentage of initial moisture sources (PIMS) as important factors controlling the oxygen isotope composition of precipitation in SW-France, whether monthly or inter-annual timescale was considered. Additionally, we observed that the δ18Op preserved the signal of local temperature, supporting the “temperature effect”, while no evidence for its “amount effect” has been observed. These quantified links between PIMS/local-temperature and δ18Op appear useful references to understand the link between stable oxygen isotopes and climate parameters. Our long-term monitoring of δ18Op, d-excess, and moisture sources reveals decadal trends, highlighting a tight coupling in hydrologic systems and relatively fast changes on rainfall sources controlled by atmospheric circulations in SW-France.

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来自法国西南地区 20 年监测记录的水分源和温度控制降雨量 δ18O 的定量评估：对基于同位素的气候重建的重要性

摘要 在中高纬度地区，大气降水稳定同位素组成（δ18Op和δDp）的变化通常被认为是“温度效应”的反映。然而，一些研究表明，水分来源的变化是δ18Op的重要控制因素。为了阐明 δ18Op 与法国西南部 (SW-France) 水分源变化之间是否存在联系，其对洞穴 δ18O 的影响非常重要，我们使用了法国西南 (Le Mas 和Villars 站）和基于 HYSPLIT 跟踪模型对公元 1997-2016 年期间气团历史的 5 天重建。我们发现初始水分源 (PIMS) 的百分比是控制法国西南地区降水氧同位素组成的重要因素，无论是考虑月度还是年际时间尺度。此外，我们观察到 δ18Op 保留了局部温度信号，支持“温度效应”，而没有观察到其“数量效应”的证据。PIMS/局部温度和 δ18Op 之间的这些量化联系似乎是理解稳定氧同位素和气候参数之间联系的有用参考。我们对 δ18Op、d-excess 和水分源的长期监测揭示了年代际趋势，突出了水文系统的紧密耦合以及法国西南部大气环流控制的降雨源的相对快速变化。是否考虑了月度或年际时间表。此外，我们观察到 δ18Op 保留了局部温度信号，支持“温度效应”，而没有观察到其“数量效应”的证据。PIMS/局部温度和 δ18Op 之间的这些量化联系似乎是理解稳定氧同位素和气候参数之间联系的有用参考。我们对 δ18Op、d-excess 和水分源的长期监测揭示了年代际趋势，突出了水文系统的紧密耦合以及法国西南部大气环流控制的降雨源的相对快速变化。是否考虑了月度或年际时间表。此外，我们观察到 δ18Op 保留了局部温度信号，支持“温度效应”，而没有观察到其“数量效应”的证据。PIMS/局部温度和 δ18Op 之间的这些量化联系似乎是理解稳定氧同位素和气候参数之间联系的有用参考。我们对 δ18Op、d-excess 和水分源的长期监测揭示了年代际趋势，突出了水文系统的紧密耦合以及法国西南部大气环流控制的降雨源的相对快速变化。PIMS/局部温度和 δ18Op 之间的这些量化联系似乎是理解稳定氧同位素和气候参数之间联系的有用参考。我们对 δ18Op、d-excess 和水分源的长期监测揭示了年代际趋势，突出了水文系统的紧密耦合以及法国西南部大气环流控制的降雨源的相对快速变化。PIMS/局部温度和 δ18Op 之间的这些量化联系似乎是理解稳定氧同位素和气候参数之间联系的有用参考。我们对 δ18Op、d-excess 和水分源的长期监测揭示了年代际趋势，突出了水文系统的紧密耦合以及法国西南部大气环流控制的降雨源的相对快速变化。