发现与命名
一般认为“沃克环流”现象最早是由英国气象学家吉尔伯特·沃克爵士于20世纪20年代发现的。由于沃克环流把南方涛动和赤道太平洋的海表温度联系在一起，因此为了纪念沃克的开创性工作，挪威气象学家雅各布.皮叶克尼斯于1969年将这一现象命名为“沃克环流”。
成因
赤道附近的太平洋水温分布西高东低。在西太平洋，海洋母亲赋予了大气巨大的热量，使这里的空气温暖而潮湿，盛行上升气流，成为对流活动极为旺盛的地区也是太平洋降水最为丰富的地区，而热带东太平洋为冷水域，冷水使其上方的空气变冷、密度增大，这一带洋面上盛行下沉气流，多晴朗少云天气。
气候平均而言，太平洋大气低层东部气压高，西部气压低，空气从高压区流向低压区，从东边来的空气流到西太平洋正好补偿了因上升而流失的空气。而高空的情况常常与低层相反，在太平洋上空常以偏西气流为主。这样就在赤道地区形成了一个闭合的环流圈，即西太平洋为气流上升区，到高空以后向东运行，行至东太平洋下沉到海面，然后向西太平洋流动。这个在低纬度太平洋上空形成东西向流动的大气环流就是沃克环流。
沃克环流的上升支和热带太平洋西部暴雨频繁、台风活跃和云层厚密有关；东太平洋的沉降支则为该区带来干燥晴朗的天气。
影响
原因
沃克环流的增强和减弱仍然是当代科学之谜。一般有两种说法：
一是自然因素。赤道信风、地球自转、地热运动等都可能与其有关。
二是人为因素。即人类活动加剧气候变暖，也是赤道暖事件剧增的可能原因之一。
沃克环流的增强和减弱规律
沃克环流具有明显的季节和年际变化，它与诸多因素有关，以下只对重要因素之一ENSO进行讨论：
大约每隔3至7年沃克环流便会减弱一次，也就出现厄尔尼诺，活动期通常延续一年以上，其间还间隔的出现沃克环流增强的现象，也就是拉尼娜。
沃克环流与厄尔尼诺现象
由于“沃克环流”对太平洋东西两岸的气候调节有重要作用，如果东太平洋的洋面温度升高，就会产生较暖而且湿润的上升气流，削弱“沃克环流”，同时美洲中部一带会气温上升、暴雨成灾，形成著名的“厄尔尼诺”。
当厄尔尼诺发生时，由于海洋温度分布发生巨大变化，大气也会进行相应的调整。中、东太平洋气压随着海温的上升而下降（高压减弱、气压降低），西太平洋气压随着海温的下降而上升（低压减弱、气压升高），热带太平洋两侧气压差值变小，导致赤道东风减弱和向东撤退，沃克环流也会被削弱。同时，随着西太平洋暖水区向东移动，沃克环流的上升支和下沉支的位置也发生偏移，对流活动的中心移至中太平洋上空，中、东太平洋上升气流大大加强，降水显著增加；而西太平洋上升气流明显减弱，变成少雨区，形成大范围干旱。
沃克环流减弱（厄尔尼诺）对我国的影响：
（1）夏季主雨带偏南，北方大部少雨干旱。
（2）长江中下游雨季大多推迟。
（3）秋季我国东部降水南多北少，易使北方夏秋连旱。
（4）全国大部冬暖夏凉。
（5）登陆我国台风偏少。除了上述一般规律外，也有一些例外情况。因为制约我国天气气候的因素很多，如大气环流、季风变化、陆地热状况、北极冰雪分布、洋流变化乃至太阳活动等。
沃克环流与拉尼娜
当沃克环流异常强劲，导致东太平洋下层冷海水上翻增强，洋面异常低温，就会出现拉尼娜。当拉尼娜发生时，东太平洋还会变得更冷，赤道西太平洋海温可能会进一步升高，东西太平洋气压差也进一步增大，沃克环流会比正常情况更强，西太平洋也会更多雨，而东太平洋则更加少雨。
沃克环流增强（拉尼娜）时对我国的影响：
（1）热带气旋增多，即在西北太平洋生成和登陆我国的热带气旋增多。
（2）我国东北春夏易出现干旱，气温偏高。
（3）我国南方易发生干旱，华北洪涝。
（4）冬季较寒冷，寒潮多发，南方易出现冻雨、风雪。
近年变化
沃克环流是重要的热带大气环流系统，它的变化能够通过遥相关型，对热带乃至全球许多地方的气候异常产生显著影响。全球增暖背景下的沃克环流变化，是当前国际气候学界关注的热点话题。围绕着沃克环流对全球增暖的响应、沃克环流的年代际变化及其机理等问题，国际学术界正在进行着激烈的争论。迄今为止，国际科学界关注的重点是沃克环流强度的变化，很少有研究从三维空间结构的角度，讨论沃克环流的整体变化特征。
