在極地上空，一股大規模的冷空氣環流在冬季的平流層和對流層上部旋轉。這種環流就是極地渦旋。它是寒冷季節的正常現象，並非暫時性的。

當渦旋強勁穩定時，冷空氣會滯留在極地附近。當渦旋減弱或發生扭曲時，冷空氣團會向南蔓延至中緯度地區，引發嚴重的寒潮。平流層突然增溫是擾亂渦旋的機制之一。

媒體報導有時將極地渦旋視為罕見事件，但實際上它每年冬季都會出現。變化的是它的強度及其對地表天氣的影響程度。研究人員致力於研究平流層渦旋與對流層天氣模式之間的聯繫，以改善長期天氣預報。

衛星和氣球資料在整個寒冷季節追蹤渦旋的動向。