發現與命名
一般認為“沃克環流”現象最早是由英國氣象學家吉爾伯特·沃克爵士于20世紀20年代發現的。由于沃克環流把南方濤動和赤道太平洋的海表溫度聯系在一起，因此為了紀念沃克的開創性工作，挪威氣象學家雅各布.皮葉克尼斯于1969年将這一現象命名為“沃克環流”。
成因
赤道附近的太平洋水溫分布西高東低。在西太平洋，海洋母親賦予了大氣巨大的熱量，使這裡的空氣溫暖而潮濕，盛行上升氣流，成為對流活動極為旺盛的地區也是太平洋降水最為豐富的地區，而熱帶東太平洋為冷水域，冷水使其上方的空氣變冷、密度增大，這一帶洋面上盛行下沉氣流，多晴朗少雲天氣。
氣候平均而言，太平洋大氣低層東部氣壓高，西部氣壓低，空氣從高壓區流向低壓區，從東邊來的空氣流到西太平洋正好補償了因上升而流失的空氣。而高空的情況常常與低層相反，在太平洋上空常以偏西氣流為主。這樣就在赤道地區形成了一個閉合的環流圈，即西太平洋為氣流上升區，到高空以後向東運行，行至東太平洋下沉到海面，然後向西太平洋流動。這個在低緯度太平洋上空形成東西向流動的大氣環流就是沃克環流。
沃克環流的上升支和熱帶太平洋西部暴雨頻繁、台風活躍和雲層厚密有關；東太平洋的沉降支則為該區帶來幹燥晴朗的天氣。
影響
原因
沃克環流的增強和減弱仍然是當代科學之謎。一般有兩種說法：
一是自然因素。赤道信風、地球自轉、地熱運動等都可能與其有關。
二是人為因素。即人類活動加劇氣候變暖，也是赤道暖事件劇增的可能原因之一。
沃克環流的增強和減弱規律
沃克環流具有明顯的季節和年際變化，它與諸多因素有關，以下隻對重要因素之一ENSO進行讨論：
大約每隔3至7年沃克環流便會減弱一次，也就出現厄爾尼諾，活動期通常延續一年以上，其間還間隔的出現沃克環流增強的現象，也就是拉尼娜。
沃克環流與厄爾尼諾現象
由于“沃克環流”對太平洋東西兩岸的氣候調節有重要作用，如果東太平洋的洋面溫度升高，就會産生較暖而且濕潤的上升氣流，削弱“沃克環流”，同時美洲中部一帶會氣溫上升、暴雨成災，形成著名的“厄爾尼諾”。
當厄爾尼諾發生時，由于海洋溫度分布發生巨大變化，大氣也會進行相應的調整。中、東太平洋氣壓随着海溫的上升而下降（高壓減弱、氣壓降低），西太平洋氣壓随着海溫的下降而上升（低壓減弱、氣壓升高），熱帶太平洋兩側氣壓差值變小，導緻赤道東風減弱和向東撤退，沃克環流也會被削弱。同時，随着西太平洋暖水區向東移動，沃克環流的上升支和下沉支的位置也發生偏移，對流活動的中心移至中太平洋上空，中、東太平洋上升氣流大大加強，降水顯著增加；而西太平洋上升氣流明顯減弱，變成少雨區，形成大範圍幹旱。
沃克環流減弱（厄爾尼諾）對我國的影響：
（1）夏季主雨帶偏南，北方大部少雨幹旱。
（2）長江中下遊雨季大多推遲。
（3）秋季我國東部降水南多北少，易使北方夏秋連旱。
（4）全國大部冬暖夏涼。
（5）登陸我國台風偏少。除了上述一般規律外，也有一些例外情況。因為制約我國天氣氣候的因素很多，如大氣環流、季風變化、陸地熱狀況、北極冰雪分布、洋流變化乃至太陽活動等。
沃克環流與拉尼娜
當沃克環流異常強勁，導緻東太平洋下層冷海水上翻增強，洋面異常低溫，就會出現拉尼娜。當拉尼娜發生時，東太平洋還會變得更冷，赤道西太平洋海溫可能會進一步升高，東西太平洋氣壓差也進一步增大，沃克環流會比正常情況更強，西太平洋也會更多雨，而東太平洋則更加少雨。
沃克環流增強（拉尼娜）時對我國的影響：
（1）熱帶氣旋增多，即在西北太平洋生成和登陸我國的熱帶氣旋增多。
（2）我國東北春夏易出現幹旱，氣溫偏高。
（3）我國南方易發生幹旱，華北洪澇。
（4）冬季較寒冷，寒潮多發，南方易出現凍雨、風雪。
近年變化
沃克環流是重要的熱帶大氣環流系統，它的變化能夠通過遙相關型，對熱帶乃至全球許多地方的氣候異常産生顯著影響。全球增暖背景下的沃克環流變化，是當前國際氣候學界關注的熱點話題。圍繞着沃克環流對全球增暖的響應、沃克環流的年代際變化及其機理等問題，國際學術界正在進行着激烈的争論。迄今為止，國際科學界關注的重點是沃克環流強度的變化，很少有研究從三維空間結構的角度，讨論沃克環流的整體變化特征。
