它是赤道海洋表面因水溫的東西面差異而產(chǎn)生的一種緯圈熱力環(huán)流。
英國(guó)氣象學(xué)家沃克在20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)，赤道太平洋水溫分布是西高東低，西邊的印尼與澳洲東部沿岸一帶，因海溫高氣壓低而有旺盛上升氣流，氣流升至高空轉(zhuǎn)向東與西方。東太平洋海溫低氣壓高，向東流的氣流在中至東太平洋的廣大高氣壓區(qū)內(nèi)向下沉降，到達(dá)海面再轉(zhuǎn)向西，成為東南信風(fēng)。這是熱帶太平洋上空大氣循環(huán)的主要?jiǎng)恿χ�。在正常情況下較干燥的空氣在東太平洋較冷的洋面上下沉，然后沿赤道向西運(yùn)動(dòng)，成為赤道信風(fēng)的一部分，當(dāng)信風(fēng)到達(dá)西太平洋時(shí)，受到較暖洋面的影響而上升再向東運(yùn)行，如此形成了一個(gè)封閉的環(huán)流。這就是沃克環(huán)流。沃克環(huán)流的上升支和熱帶太平洋西部暴雨頻繁、臺(tái)風(fēng)活躍和云層厚密有關(guān)。至于東邊遠(yuǎn)處的沉降支則為該區(qū)帶來干燥晴朗的天氣。沃克環(huán)流的強(qiáng)弱變化是判斷厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象的重要依據(jù)（如下圖所示）。
當(dāng)沃克環(huán)流減弱時(shí)，海洋溫度分布發(fā)生巨大變化，大氣也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。中、東太平洋氣壓隨著海溫的上升而下降，西太平洋氣壓隨著海溫的下降而上升，熱帶太平洋兩側(cè)氣壓變小，導(dǎo)致赤道東風(fēng)減弱和向東撤退，同時(shí)，隨著西太平洋暖水區(qū)向東移動(dòng)，沃克環(huán)流的上升支和下沉支的位置也發(fā)生偏移，對(duì)流活動(dòng)的中心移至中太平洋上空，中、東太平洋上升氣流大大加強(qiáng)，降水顯著增加；而西太平洋上升氣流明顯減弱，變成少雨區(qū)，形成大范圍干旱。也就形成了厄爾尼諾現(xiàn)象。（如下圖所示）。
當(dāng)沃克環(huán)流增強(qiáng)時(shí)，東太平洋會(huì)變得更冷，赤道西太平洋海溫可能會(huì)進(jìn)一步升高，東西太平洋氣壓差也進(jìn)一步增大，西太平洋也會(huì)更多雨，而東太平洋則更加少雨。這時(shí)候拉尼娜現(xiàn)象也就發(fā)生了。
國(guó)際上沃克環(huán)流增強(qiáng)和減弱的標(biāo)準(zhǔn)：連續(xù)3個(gè)月以上太平洋東部和中部赤道海域的月均溫高于平均值0.5℃以上，也就是一次厄爾尼諾現(xiàn)象。如果赤道中、東太平洋海域的表層海水溫度連續(xù)6個(gè)月比平時(shí)低0 .5℃，也就是拉尼娜現(xiàn)象。
沃克環(huán)流的增強(qiáng)和減弱仍然是當(dāng)代科學(xué)之謎。一般有兩種說法：
一是自然因素。赤道信風(fēng)、地球自轉(zhuǎn)、地?zé)徇\(yùn)動(dòng)等都可能與其有關(guān)。
二是人為因素。即人類活動(dòng)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(huán)流的增強(qiáng)和減弱規(guī)律：大約每隔3至7年沃克環(huán)流便會(huì)減弱一次，也就出現(xiàn)厄爾尼諾現(xiàn)象，活動(dòng)期通常延續(xù)一年以上，其間還間隔的出現(xiàn)沃克環(huán)流增強(qiáng)的現(xiàn)象，也就是拉尼娜現(xiàn)象。
當(dāng)沃克環(huán)流減弱時(shí)，也就是厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)候?qū)ξ覈?guó)的影響主要表現(xiàn)有：
（1）夏季主雨帶偏南，北方大部少雨干旱。
（2）長(zhǎng)江中下游雨季大多推遲。
（3）秋季我國(guó)東部降水南多北少，易使北方夏秋連旱。
（4）全國(guó)大部冬暖夏涼。
（5）登陸我國(guó)臺(tái)風(fēng)偏少。除了上述一般規(guī)律外，也有一些例外情況。因?yàn)橹萍s我國(guó)天氣氣候的因素很多，如大氣環(huán)流、季風(fēng)變化、陸地?zé)釥顩r、北極冰雪分布、洋流變化乃至太陽(yáng)活動(dòng)等。
當(dāng)沃克環(huán)流增強(qiáng)時(shí)也就是發(fā)生拉尼娜現(xiàn)象的時(shí)候?qū)ξ覈?guó)的影響基本相反：
（1）熱帶氣旋增多，即在西北太平洋生成和登陸我國(guó)的熱帶氣旋增多。
（2）我國(guó)東北春夏易出現(xiàn)干旱，氣溫偏高。
（3）我國(guó)南方易發(fā)生干旱，華北洪澇。
（4）冬季較寒冷，寒潮多發(fā)，南方易出現(xiàn)凍雨、風(fēng)雪。
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