Walker var etablert som anvendt matematiker ved Cambridge University da han ble generaldirektør for observatoriene i India i 1904. Mens han arbeidet der studerte han monsunen i Det indiske hav, det at monsunregnet ikke kom ga opphav til en stor sultkatastrofe i 1899. Etter å ha analysert store mengder data over de neste femten årene publiserte han de første beskrivelsene av den sørlege oscillasjonen til det atmosfæriske trykket mellom Indiahavet og Stillehavet, og hvordan de korrelerte med temperaturen og regnet i tropene, blant annet i India. Dette henger sammen med Walkersirkulasjonen, som senere ble oppkalt etter han.