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。
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。
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。
