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「極地渦旋」是極地介於對流層和平流層之間持續大規模的低氣壓冷氣旋。極地渦旋最強大時，直徑可達2千公里。極地渦旋的氣流，通常把冷空氣留在極地，但極地渦旋有時會散成小渦旋，經過的地方最造成低溫。

『極地渦旋的範圍，大概在北緯50度左右，邊緣可涵蓋到40度，事實上，這次極地渦旋一直到了東緯度，事實上已經跟比較溫暖的空氣相接觸，溫暖的空氣帶有比較多的水氣，在這種極冷的空氣碰上溫暖又有水氣的空氣，就造成這種暴風雪』

由於兩極長期缺乏日照，聚集的都是冷空氣；冷空氣的密度大，沈降在離地面較近的地方，因此地面是高氣壓，但高空的空氣相對稀薄，氣壓比周遭低了許多，因此是低氣壓。

極地渦旋，是盤旋在星球兩極「高空」的低氣壓，當冷空氣溫度極低，高空便形成一個低壓為中心的渦旋（但中心下方接近地面處為高壓），周遭環繞著強烈的、以逆時針方向吹拂的西風，也就是所謂的「高空噴流」。

由於陸地較海洋適合冷空氣發展，所以地球南、北極的極地渦旋形狀不太一樣。南極是一整塊大陸，所以南極的極地渦旋多為一個中心，形狀也較接近圓形。在北極，亞洲大陸、大西洋、北美洲和新莊泰山阿囉哈led總匯大批發互相交錯，所以北極圈通常有兩個極地渦旋，一個中心位在加拿大上空，一個則在西伯利亞上空，形狀較狹長。

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 極地渦旋是一種強風流經低壓系統的流通模式，它一般發生在冬季的北極。這種渦旋的效應是保持冷空氣在極地地區迴圈。然而，當渦旋分解或者一分為二，它可能將冷空氣傳遞至南部地區。

有的科學家相信北極溫度高於平均水準可能削弱這種極地渦旋效應，從而導致低緯度地區溫度比平均水準更低。他們認為這有助於解釋2009-2010年冬天的極端惡劣的環境條件，當時北極風的正常模式破裂，從而引發了削弱的極地渦旋，使得寒冷的空氣向南傳播。這也導致歐洲北部地方、東亞和北美東部大雪環境破新紀錄。

極地渦旋一般會在冬季加強，在夏季減弱，一般能夠跨越1200英里的長度，導致空氣在北極附近以逆時針方向迴圈。極地渦旋還發生在南極洲，它是南半球冬季天氣的重要特徵之一，往往會產生消耗大氣臭氧層所必須的環境條件。

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更進一步解釋，極地渦旋是因高空的低氣壓因冷空氣收縮造成凹陷的現象，它常伴隨冷空氣南下，對地面不會造成影響。但一般冷氣只會影響3到4天，為什麼這次會發揮那麼久呢？因為這次因為暖空氣從兩個方向入侵，把極地渦旋切斷分成兩部分，兩大高氣壓渦旋讓天氣系統停滯，形成「阻塞高壓」，讓冷空氣在定點發威。

「阻塞高壓」還會帶來連環效應，它除了讓冷空氣原地盤旋外，更擠壓到海洋上的濕暖空氣，熱昇冷降下，暖空氣快速流到冷空氣上方，只要溫度夠低就會降下大雪，因此發生了日本大雪災事件。