沃克环流是赤道上空大尺度的纬向热力环流。沃克环流尤其是表面风场的变化会对海洋的热力和动力过程产生重要的反馈作用:表面风的异常会通过风-蒸发-海温反馈机制影响海-气热通量;另一方面又通过异常风应力的驱动作用影响海洋环流。因此，数值模式能否准确重现这些关键海气相互作用过程是影响气候模式模拟结果的决定性因素之一。我们评估了28个AMIP5模式、16个AMIP6模式、45个CMIP5模式和19个CMIP6模式，结果发现在大部分CMIP和AMIP模式中，沃克环流对ENSO相关海温变率的响应都被严重低估了。我们结合观测数据和数值模式对影响卫星观测以来近四十年的沃克环流增强和移动的主要驱动因素进行了分析和模拟，发现热带海温的年代际变率对沃克环流近四十年来的变化起到了关键的驱动作用。在此基础上，我们的分析和模拟结果还发现热带不同洋盆海温和沃克环流的年代际变率对热带雨林区域对流降水的强度和季节性变化都起到了至关重要的驱动作用。本文主要结论总结如下:
　　一、AMIP和CMIP模式中沃克环流对ENSO海温变率的响应被严重低估。
　　通过与多种观测和再分析数据进行对比，我们发现气候模式中海表面气压场对ENSO相关的赤道太平洋海温异常响应的模拟较好。然而，纬向质量流函数对ENSO海温异常的响应在模式中存在被低估的情况;尤其是海表面风对海温的响应在AMIP和CMIP模式中都被严重低估了。这一模式偏差在所有季节中都比较显著。其中，在北半球的冬季(DJF)，低估现象最为严重，以表面风对Ni(n)o3.4SST的响应为例，在北半球的冬季，AMIP和CMIP模式模拟的表面风对赤道太平洋海温异常的响应仅为观测中的58％和47％。除个别模式外，这一低估情况在100多个AMIP和CMIP模式中普遍存在。模式中大气环流对中太平洋厄尔尼诺海温异常的响应偏差最为严重。对这一模式偏差进行归因分析发现西太平洋暖池区域对流降水对ENSO海温变率的响应在大部分模式中也被严重低估。而西太平洋对流降水的模式偏差是造成AMIP模式中表面风场响应被严重低估的主要原因。在CMIP模式中，表面风响应的偏差还与ENSO海温模态在CMIP模式中的不确定性有关。
　　二、近四十年来，赤道太平洋沃克环流存在增强和西移的趋势。沃克环流的增强主要受到太平洋局地海温的驱动，西移则更多受到大西洋和印度洋的影响。
　　对再分析数据的统计分析发现，近四十年来太平洋沃克环流出现了增强和西移等趋势。利用大气模式模拟表明:沃克环流的增强主要受到太平洋局地海温的调控，而西移更多受到大西洋的影响。耦合模式pacemaker试验表明，洋盆间相互作用也对沃克环流的增强和移动产生了重要影响。耦合模式中，大西洋SST的增暖强迫下太平洋沃克环流表现出和观测趋势类似的增强和西移等响应;在印度洋的增暖强迫下沃克环流也出现了一定程度的增强和西移，而太平洋海温强迫试验只模拟出了沃克环流强度的增大。大气模式和耦合模式中环流响应的模拟结果普遍偏弱，这是上文提到的模式中沃克环流对海温异常响应的系统偏差造成的。
　　三、热带陆地区域降水，尤其是各热带雨林区域的对流降水受到热带海温年代际变率和热带大气环流长期趋势的调控。降水的强度和季节性存在显著趋势。
　　热带陆地的对流降水主要发生在热带雨林区，某种程度上可以看作是ITCZ由海洋向陆地的延伸。ITCZ随太阳直射点移动，导致雨林区的降水也表现出显著的季节性的变化，例如亚马逊都存在明显的干湿季转换，非洲雨林区则存在双雨季等。模拟表明不同季节对流降水的变化受到不同洋盆海温年代际变率的影响。
　　其中，亚马逊雨林区的湿季（12月-5月）降水在1979-2015年期间显著增加，近四十年来该区域湿季降水的变化趋势在+180mm到+600mm之间。大气模式结果表明，热带大西洋的增暖和东太平洋的冷却是导致亚马逊地区湿季降水增强的主要因素。大西洋的增暖引起了赤道亚马逊地区水汽输送的增加以及水汽辐合的增强，导致该区域湿季降水显著增加。
　　近四十年来非洲雨林区上半年的干（DJF）、湿季(AM)降水分别出现了增强和减弱的趋势，变化幅度大约是+0.45mm/天（干季）和-0.78mm/天（湿季）。总体来讲，上半年对流降水的季节性减弱，变化幅度约占气候态平均降水的14％。大气模式试验结果表明:大西洋增暖引起了该地区水汽辐合加强，从而造成干季降水增加。而印度洋的增暖对非洲雨林区四五月份湿季降水起到了抑制的作用。及环流的减弱，进而引起了湿季降水的减少。
　　近年来海洋性大陆雨林区降水也有季节性变化。但如上文所述，大气和耦合模式中该区域降水的气候态及其对ENSO的响应等都存在较大偏差。因此现阶段难以应用气候模式对该区域降水的长期趋势进行准确模拟和归因研究。