Vórtice polar
Vórtice polar, también llamado vórtice circumpolar, baja polar o ciclón polar, gran zona de bajas presiones persistentes situada generalmente sobre cada una de las regiones polares de la Tierra y que contiene una masa de aire extremadamente frío. La altitud de este ciclón se extiende desde la mitad de la troposfera (el nivel más bajo de la atmósfera terrestre, que abarca la región desde la superficie hasta los 10-18 km de altura) hasta la estratosfera (la capa atmosférica que se extiende desde los 10-18 km hasta unos 50 km de altura). El aire frío es contenido dentro del vórtice polar por la corriente en chorro del frente polar (un cinturón de fuertes vientos estratosféricos que se mueve hacia el este y separa el aire cálido tropical del aire frío polar en las latitudes medias). La fuerza del vórtice polar varía según la estación, pero es más fuerte durante la estación de invierno en cada hemisferio, cuando el contraste de temperatura entre el polo y el Ecuador es mayor. Puede debilitarse o desaparecer por completo durante los meses más cálidos del año.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Sobre el hemisferio norte en la estación invernal, la corriente en chorro del frente polar se sitúa sobre las latitudes medias (zonas situadas entre 30° y 60° N), con velocidades de viento que varían entre 193 y 402 km (120 y 250 millas) por hora. Si la circulación de esta corriente en chorro es fuerte, el vórtice polar mantiene una forma aproximadamente circular con un centro en el Polo Norte o muy cerca de él. Las ondulaciones en la circulación de la corriente en chorro del frente polar (llamadas ondas de Rossby) pueden ser el resultado de incursiones de energía generadas por los contrastes tierra-océano en la temperatura y el aire desviado por las grandes cadenas montañosas en la trayectoria de la corriente en chorro en la estratosfera. Estas ondas pueden debilitar la circulación en torno al vórtice polar y hacer que éste sea más susceptible a las perturbaciones provocadas por las masas de aire cálido que se desplazan hacia el norte y los sistemas de alta presión. Las perturbaciones del vórtice polar pueden empujar parte de la región principal de aire frígido del Ártico hacia el sur a miles de kilómetros, lo que produce «brotes de aire frío» u «olas de frío» de gran alcance que pueden hacer descender las temperaturas del aire hasta niveles peligrosos sobre zonas pobladas de Eurasia o América del Norte. Por ejemplo, un brote de aire frío a principios de enero de 2014 hizo que las temperaturas del aire en superficie en el este de Estados Unidos cayeran unos 20 °C (36 °F) por debajo de la media. Además, una ola de frío que azotó Europa en marzo de 2013 hizo que las temperaturas cayeran más de 10 °C (18 °F) por debajo de la media en partes de Alemania, Rusia y Europa del Este. Estas olas de frío suelen provocar pérdidas en las cosechas y el ganado e incluso víctimas mortales.
El vórtice polar sobre la Antártida y sus mares adyacentes está aislado del aire de fuera de la región por la corriente en chorro del frente polar del hemisferio sur, que circula entre aproximadamente 50° y 65° S sobre el océano Antártico. La corriente en chorro del frente polar de la Antártida es más uniforme y constante que su homóloga del Ártico, porque la Antártida está rodeada de océanos y no de una mezcla de tierra y agua. En consecuencia, los contrastes de temperatura entre la tierra y el océano bajo la corriente en chorro en la Antártida no son tan grandes como los del Ártico. Además, las montañas capaces de desviar la energía hacia la corriente en chorro son menos numerosas y distantes, por lo que el desarrollo de grandes ondas de Rossby es menos frecuente que en el hemisferio norte. En consecuencia, el vórtice polar antártico es más resistente que el ártico a las incursiones de las masas de aire exteriores, y tiende a romperse sólo durante el inicio de la primavera. Sin embargo, en el hemisferio sur se producen brotes de aire frío, pero son menos frecuentes y golpean con menor frecuencia las zonas más pobladas.
El aire frío atrapado en el vórtice polar antártico contribuye al desarrollo de nubes nacaradas (un tipo de nube polar estratosférica compuesta por agua y ácido nítrico) durante los meses de invierno, que se prolongan durante toda la noche polar (periodo en el que la Antártida experimenta varios meses de oscuridad total). Los PSC convierten las moléculas menos reactivas que contienen cloro en formas más reactivas, como el cloro molecular (Cl2), que contribuyen al agujero de ozono. En agosto y septiembre, estas nubes se exponen a la luz solar, que rompe las moléculas de cloro en átomos individuales de cloro que reaccionan con las moléculas de ozono estratosférico (O3) y las destruyen. Las nubes nacaradas pueden formarse de forma natural o pueden estar asociadas con el aumento de las concentraciones de metano en la atmósfera, algunas de las cuales pueden ser resultado de la actividad humana.