エルニーニョ
赤道太平洋のエルニーニョ現象が、概ね次の春夏における熱帯北大西洋の温暖と関連していることを示す気候研究がある。エルニーニョ現象の約半分が春季に十分持続すると、夏に西半球の暖水域が異常に大きくなる。時には、エルニーニョが南米上空の大西洋ウォーカー循環に及ぼす影響として西赤道大西洋海域では東の貿易風が強まる。その結果、冬にエルニーニョが頂点に達した後の春夏に東赤道大西洋では異常な寒冷化が起きる場合がある。両方の海洋におけるエルニーニョに似た現象は、モンスーンの雨が長期間降らないことに関連した深刻な飢饉も引き起こしている。
エルニーニョ現象の最中に、西太平洋からの降雨量遷移がオーストラリア全土の降雨量を減少させる場合がある。大陸南部の上空では、気象体系がより移動性になって高気圧の遮断域が少なくなるため、平均気温を上回る温度が記録される可能性がある。熱帯オーストラリアではインド-オーストラリアのモンスーン発生が2-6週間遅れ、結果として北部の熱帯地方では降雨量が減少することになる。オーストラリア南東部ではエルニーニョ現象に続いて特にインド洋ダイポールモード現象が組み合わさると、森林火災の季節性リスクが大幅に高まる。エルニーニョ現象中に、ニュージーランドでは夏季に強い偏西風が頻繁に発生する傾向があり、東海岸沿いでは例年状態よりも乾燥するリスクが高くなる。ニュージーランドの西海岸では、北島の山脈と南島のサザンアルプスによるバリア効果のため例年よりも多雨になる。
概ねフィジーはエルニーニョ現象中に例年よりも少雨に見舞われ、島の全土が干ばつになることもある。ただし、この島国への主な影響はエルニーニョ現象が確立してから約1年後に体感するものである。サモア諸島では、平均を下回る降雨量と平年より高い気温がエルニーニョ期間に記録され、島の干ばつや森林火災につながる可能性がある。その他の影響としては、海面の低下、海洋環境におけるサンゴ白化の可能性、サモアに影響を与える熱帯低気圧のリスク増加などがある。
南極周辺の高南緯にはENSOとの様々な関連が存在する。具体的には、エルニーニョの状態がアムンゼン海とベリングスハウゼン海に異常高気圧をもたらし、これらの海域ならびにロス海では海氷の減少と極に向かう熱流束の増加を引き起こす。逆にウェッデル海は、エルニーニョの最中により多くの海氷ができて寒くなる傾向がある。ラニーニャの期間ではこれと正反対の加熱および大気圧異常が起こる 。この変動パターンは南極の双極子モードと呼ばれるが、ENSOの影響力に対する変化が南極に偏在しているわけではない。
少なくとも過去300年間でENSO状態が2-7年間隔で発生しているものの、その大半は振れ幅が弱い。1万年前の完新世初期におけるエルニーニョ現象が強かったとする証拠も存在する。
エルニーニョは、モチェ文化をはじめ先コロンブス期のペルー文化を崩壊に至らせた可能性がある。近年の研究では、1789年から1793年にかけての強大なエルニーニョの影響がヨーロッパで作物収穫の不作を引き起こし、これがフランス革命勃発を助長したと示唆されている。1876-77年のエルニーニョで生じた極端な天候は、19世紀の最も致命的な飢饉の原因となったとされ、1876年の飢饉では中国だけで最大1300万人が死亡した。
気候を指す「エルニーニョ」という用語の記録された最初期の言及は1892年、南へ向かう暖流がクリスマスの頃に最も顕著だったためペルー人船員が「エルニーニョ」と名付けた、とカミロ・カリーリョ海軍大尉がリマでの地理学会会議で語った。この現象はグアノ産業や海洋生物の生物圏に依存する他の事業に及ぼす影響から、長年にわたって関心が寄せられていた。早くも1822年には、フランスのフリゲート艦(La Clorinde)で地図製作をしていたジョセフ・ラルティゲがペルー海岸沿いを南に移動するこの「逆流」とその有用性を指摘した記録が残っている。
エルニーニョの周期に関連した極端な気象状況は、流行性疾患の発生率の変化と相関がある。例えば、エルニーニョの周期は、マラリア、デング熱、リフトバレー熱など蚊によって伝染する病気のリスク増加と関連がある。インド、ベネズエラ、ブラジル、コロンビアにおけるマラリア周期は、現在エルニーニョと関連がある。別の蚊媒介性疾患であるオーストラリア脳炎(マレーバレー脳炎)のアウトブレイクは、ラニーニャ現象に関連する大雨と洪水の後、オーストラリア南東部の温帯で発生する。 1997 - 98年のエルニーニョの最中にケニア北東部とソマリア南部で極度の降雨が発生し、リフトバレー熱の深刻な突発感染が起こった。
またENSOの状態が、北太平洋を横切る対流圏の風と連携したことで、日本や米国西海岸における川崎病の発生率とも関連性があったとする研究もある。
このほか内戦と関連している可能性もある。コロンビア大学地球研究所の科学者達は1950 - 2004年までのデータを解析し、1950年以降のあらゆる内戦の21%でENSOが何らかの役割を果たした可能性を示唆しており、エルニーニョの影響を受ける国では、ラニーニャ年に比べて内戦発生のリスクが年間3%から6%に倍増するという。