Sus deasupra polilor, o circulație la scară largă de aer rece se învârte prin stratosfera de iarnă și troposfera superioară. Această circulație este vortexul polar. Este o caracteristică normală a sezonului rece, nu un vizitator temporar.

Când vortexul este puternic și stabil, aerul rece rămâne blocat în apropierea polilor. Când acesta slăbește sau se distorsionează, lobii de aer rece se pot revărsa spre sud, la latitudini medii, producând focare severe de frig. Încălzirile bruște ale stratosferei sunt un mecanism care perturbă vortexul.

Acoperirea media tratează uneori vortexul polar ca pe un eveniment rar, însă fenomenul în sine este prezent în fiecare iarnă. Ceea ce variază este intensitatea sa și gradul în care influențează vremea de la suprafață. Cercetătorii studiază legăturile dintre vortexul stratosferic și modelele meteorologice troposferice pentru a îmbunătăți prognozele pe termen lung.

Datele din satelit și baloane urmăresc vortexul pe tot parcursul sezonului rece.