Высоко над полюсами в зимней стратосфере и верхней тропосфере происходит крупномасштабная циркуляция холодного воздуха. Эта циркуляция называется полярным вихрем. Это нормальное явление для холодного сезона, а не временное явление.

Когда вихрь сильный и стабильный, холодный воздух остается запертым вблизи полюсов. Когда он ослабевает или деформируется, потоки холодного воздуха могут распространяться на юг, в средние широты, вызывая сильные похолодания. Внезапные потепления в стратосфере — один из механизмов, нарушающих работу вихря.

В средствах массовой информации иногда полярный вихрь представляют как редкое явление, однако сам по себе он присутствует каждую зиму. Различаются лишь его сила и степень влияния на приземную погоду. Исследователи изучают взаимосвязь между стратосферным вихрем и тропосферными погодными условиями для улучшения долгосрочных прогнозов.

Данные со спутников и аэростатов позволяют отслеживать вихрь на протяжении всего холодного сезона.