厄尔尼诺现象的产生主要是由于海洋和大气之间的相互作用，尤其是沃克环流的改变。正常情况下，热带太平洋的风向是从东向西吹送，导致东太平洋地区的海水较冷，而西太平洋地区的海水较暖。然而，在厄尔尼诺年份中，东风减弱或反转，导致热带海洋的温度异常升高，产生一系列气候效应。[2]
1. 沃克环流的转变
沃克环流描述的是赤道地区的大气环流模式。正常情况下，赤道附近的暖湿空气升起并向东移动，随后在高空冷却并流回西侧。厄尔尼诺发生时，这一过程受到干扰，使暖水向东扩展，进而影响全球气候。这种环流的变化包括海风的减弱或改变，使得东太平洋地区的海水温度大幅上升。
2. 海洋热量的分布
海洋中热量的分布是影响厄尔尼诺现象的重要因素。东太平洋海温上升，会导致热带地区降水量的增加，特别是在南美洲的西海岸，而在西太平洋和印度洋的部分区域则可能导致干旱现象。
当东太平洋海温异常升高时，表层海水释放更多的热量到大气中，改变了热带太平洋上空的对流活动和大气环流模式。这种热量的重新分布打破了原本从东向西的海水流动（赤道洋流和信风系统），导致西太平洋暖池的热量东移。结果是热带太平洋中东部上空对流增强，降水增多，而原本温暖多雨的西太平洋和印度洋部分地区则变得干燥，出现干旱。这种由海洋热量分布变化引发的大气响应，是厄尔尼诺影响全球气候的重要机制之一。
厄尔尼诺现象对全球气候系统及人类社会均有重要影响，包括农业生产、渔业、生态系统和水资源管理等方面。
1. 气候变化
厄尔尼诺造成的气候异常现象具有全球性。例如，这一现象通常伴随着全球平均气温的上升，极端天气事件的增加，如洪水、干旱和飓风等。在不同地区的影响也有所差异，比如南美洲通常会经历强降雨，而东南亚和澳大利亚则可能经历气候干旱。
2. 农业生产
农业在厄尔尼诺的影响下表现出显著的波动。某些地区的作物可能获得了更好的生长条件，而另一些地区则可能面临干旱或洪水等自然灾害，导致农作物减产。以厄尔尼诺为例，南美洲沿海的丰收与东南亚的歉收形成鲜明对比，进一步加剧全球粮食安全的问题。
3. 渔业影响
渔业资源也是厄尔尼诺影响的重要领域。东太平洋地区的厄尔尼诺现象会导致海水温度上升，这通常破坏了重要渔场的生态平衡，尤其是对鲑鱼和鳀鱼等重要商业鱼类的捕捞产生重大影响。这导致一些地区的渔业出口收入下降，同时也对当地的渔民生计造成影响。
4. 生态系统
厄尔尼诺现象还会对生态系统产生深远影响。海洋生物的种群动态、栖息地的变化以及食物链的影响等都可能受到厄尔尼诺的影响。例如，热带雨林的生物多样性可能因气候条件的变化而受到威胁，有些动物和植物可能正在经历栖息地的丧失。[3]