Polar vortex
સર્કમ્પોલર વમળ, અથવા ફક્ત ધ્રુવીય વમળ, એ ઠંડી, ફરતી હવાનો મોટો પ્રદેશ છે જે પૃથ્વીના બંને ધ્રુવીય પ્રદેશોને ઘેરી લે છે. ધ્રુવીય વમળ અન્ય ફરતા, નીચા-લંબચોરસ ગ્રહોની સંસ્થાઓ પર પણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ધ્રુવીય વમળ શબ્દનો ઉપયોગ બે અલગ ઘટનાઓનું વર્ણન કરવા માટે થઈ શકે છે; ઊર્ધ્વમંડળીય ધ્રુવીય વમળ અને ઉપમંડલીય ધ્રુવીય વમળ. સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક અને ટ્રોપોસ્ફેરિક ધ્રુવીય વમળ બંને પૃથ્વીના પરિભ્રમણની દિશામાં ફરે છે, પરંતુ તે અલગ ઘટના છે જે વિવિધ કદ, માળખા, મોસમી ચક્ર અને હવામાન પર અસર કરે છે. સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક ધ્રુવીય વમળ એ ઝડપી, ચક્રીય રીતે ફરતા પવનનો વિસ્તાર છે, જે લગભગ 15 કિમીથી 50 કિમી ઊંચો, ધ્રુવ તરફ 50 ડિગ્રી ઊંચો અને શિયાળામાં સૌથી મજબૂત હોય છે. તે પાનખરમાં રચાય છે જ્યારે ધ્રુવીય રાત શરૂ થાય ત્યારે આર્કટિક અથવા એન્ટાર્કટિકનું તાપમાન ઝડપથી ઠંડુ થાય છે. ધ્રુવ અને ઉષ્ણકટિબંધ વચ્ચેના તાપમાનના વધેલા તફાવતને કારણે ભારે પવન ફૂંકાય છે અને કોરિઓલિસની અસર વમળને સ્પિન અપ કરવાનું કારણ બને છે. ધ્રુવીય રાત પૂરી થતાં વસંતઋતુમાં ઊર્ધ્વમંડળીય ધ્રુવીય વમળ તૂટી જાય છે. અચાનક સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક વોર્મિંગ (એસએસડબલ્યુ) એ એક એવી ઘટના છે જે ત્યારે થાય છે જ્યારે સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક વમળ શિયાળા દરમિયાન તૂટી જાય છે, અને સપાટીના હવામાન પર નોંધપાત્ર અસર કરી શકે છે. ટ્રોપોસ્ફેરિક ધ્રુવીય વમળને ઘણીવાર ટ્રોપોસ્ફેરિક જેટ સ્ટ્રીમના ધ્રુવ તરફના વિસ્તાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. વિષુવવૃત્તની ધાર લગભગ 40° થી 50° છે, અને તે સપાટીથી લગભગ 10 કિમીથી 15 કિમી સુધી વિસ્તરે છે. તેનું વાર્ષિક ચક્ર ઊર્ધ્વમંડળીય વમળથી અલગ છે કારણ કે અર્ધમંડલીય વમળ આખું વર્ષ અસ્તિત્વ ધરાવે છે, પરંતુ તે ઊર્ધ્વમંડલીય વમળ જેવું જ છે કારણ કે તે શિયાળામાં પણ સૌથી મજબૂત હોય છે જ્યારે ધ્રુવીય પ્રદેશો સૌથી ઠંડા હોય છે. ટ્રોપોસ્ફેરિક ધ્રુવીય વમળનું વર્ણન સૌપ્રથમ 1853ની શરૂઆતમાં કરવામાં આવ્યું હતું. સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક વોર્ટેક્સના એસએસડબ્લ્યુની શોધ 1952માં 20 કિમીથી વધુ ઊંચાઈ પર રેડિયોસોન્ડે અવલોકનો સાથે કરવામાં આવી હતી. ટ્રોપોસ્ફેરિક ધ્રુવીય વમળનો સમાચાર અને હવામાન માધ્યમોમાં 2013-2014 ના ઠંડા ઉત્તર અમેરિકાના શિયાળામાં વારંવાર ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો હતો, જે આ શબ્દને ખૂબ જ ઠંડા તાપમાનના સમજૂતી તરીકે લોકપ્રિય બનાવે છે. મધ્ય યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ભારે ઠંડા તાપમાનના પરિણામે 2021 માં ટ્રોપોસ્ફેરિક વમળ જાહેર દૃશ્યતામાં વધારો થયો, નિષ્ણાતો તેની અસરોને આબોહવા પરિવર્તન સાથે જોડે છે. ઓઝોનનો અવક્ષય ધ્રુવીય વમળમાં સૌથી વધુ થાય છે-ખાસ કરીને દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં-જે વસંતઋતુમાં મહત્તમ અવક્ષય સુધી પહોંચે છે. આર્કટિક અને એન્ટાર્કટિક વમળ ઉત્તર ગોળાર્ધ જ્યારે આર્કટિકનું ટ્રોપોસ્ફેરિક વમળ મજબૂત હોય છે, ત્યારે તે સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત અને લગભગ ગોળાકાર આકાર ધરાવે છે. જેટ સ્ટ્રીમ સાથે એક જ વમળ છે જે ધ્રુવીય મોરચાની નજીક સારી રીતે મર્યાદિત છે, અને આર્કટિક હવા સારી રીતે સમાયેલી છે. જ્યારે આ ઉત્તરીય ટ્રોપોસ્ફેરિક વમળ નબળું પડે છે, ત્યારે તે બે અથવા વધુ નાના વમળમાં તૂટી જાય છે, જેમાંથી સૌથી મજબૂત બેફિન ટાપુ, નુનાવુત નજીક છે અને અન્ય ઉત્તરપૂર્વ સાઇબેરિયામાં છે. જ્યારે તે ખૂબ જ નબળું હોય છે, ત્યારે આર્કટિક હવાનો પ્રવાહ વધુ અવ્યવસ્થિત બને છે, અને ઠંડા આર્કટિક હવાનો જથ્થો વિષુવવૃત્ત તરફ ધકેલી શકે છે, જે તેમની સાથે ઝડપી અને તીવ્ર તાપમાનમાં ઘટાડો લાવે છે. જાન્યુઆરી 2019ના અંતમાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને કેનેડાના મોટાભાગના વિસ્તારોમાં ઊંડી હિમવર્ષાને "ધ્રુવીય વમળ" માટે જવાબદાર ઠેરવવામાં આવી છે. ધ્રુવીય વમળ શબ્દનો આ વૈજ્ઞાનિક રીતે સાચો ઉપયોગ નથી, પરંતુ તેના બદલે તે નબળા ધ્રુવીય વમળને કારણે આર્ક્ટિકની ઠંડી હવાના ફાટી નીકળવાનો ઉલ્લેખ કરે છે. યુ. એસ. નેશનલ વેધર સર્વિસે ચેતવણી આપી હતી કે આવા ભારે તાપમાનમાં બહાર આવ્યાના માત્ર 10 મિનિટની અંદર હિમવર્ષા થવાની સંભાવના છે અને અસરગ્રસ્ત વિસ્તારોમાં સેંકડો શાળાઓ, કોલેજો અને યુનિવર્સિટીઓ બંધ કરવામાં આવી હતી. અમેરિકામાં તીવ્ર હિમદાહને કારણે લગભગ 21 લોકોના મોત થયા હતા. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના મધ્યપશ્ચિમ પ્રદેશની અંદરના રાજ્યોમાં પવનની ઠંડી-50 ° ફે (-45 ° સે) થી થોડી ઉપર હતી. ધ્રુવીય વમળની યુરોપમાં પણ અસર થઈ હોવાનું માનવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, યુનાઇટેડ કિંગડમના શિયાળાના પૂર માટે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને કેનેડામાં તીવ્ર ઠંડી લાવનારા ધ્રુવીય વમળને જવાબદાર ઠેરવવામાં આવ્યા હતા. તેવી જ રીતે, યુનાઇટેડ કિંગડમમાં 2009-10 અને 2010-11 ના શિયાળામાં તીવ્ર ઠંડીને પણ ધ્રુવીય વમળ માટે જવાબદાર ઠેરવવામાં આવી હતી. દક્ષિણ ગોળાર્ધ દક્ષિણ ગોળાર્ધનું એન્ટાર્કટિક વમળ એ એક જ નીચા દબાણનું ક્ષેત્ર છે જે 160 પશ્ચિમ રેખાંશની નજીક રોસ બરફની છાજલીની ધારની નજીક જોવા મળે છે. જ્યારે ધ્રુવીય વમળ મજબૂત હોય છે, ત્યારે મધ્ય-અક્ષાંશ પશ્ચિમી હવાઓ (પશ્ચિમથી 30° અને 60° અક્ષાંશ વચ્ચે સપાટીની સપાટી પર પવન) તાકાતમાં વધારો કરે છે અને સતત રહે છે. જ્યારે ધ્રુવીય વમળ નબળું હોય છે, ત્યારે મધ્ય-અક્ષાંશના ઉચ્ચ દબાણવાળા વિસ્તારો ધ્રુવીય વમળ, જેટ સ્ટ્રીમ અને ધ્રુવીય આગળના વિષુવવૃત્ત તરફ આગળ વધીને ધ્રુવ તરફ દબાણ કરી શકે છે. જેટ સ્ટ્રીમ "બકલ" થાય છે અને દક્ષિણ તરફ ભટકે છે. આ ઝડપથી ઠંડી સૂકી હવાને મધ્ય-અક્ષાંશની ગરમ, ભેજવાળી હવાના સંપર્કમાં લાવે છે, જેના પરિણામે હવામાનમાં ઝડપી અને નાટકીય ફેરફાર થાય છે જેને "કોલ્ડ સ્નેપ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઑસ્ટ્રેલિયામાં, ધ્રુવીય વમળ, જેને ત્યાં "ધ્રુવીય વિસ્ફોટ" અથવા "ધ્રુવીય ડૂબકી" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે એક ઠંડો મોરચો છે જે એન્ટાર્કટિકામાંથી હવાને ખેંચે છે જે વરસાદી વરસાદ, બરફ (સામાન્ય રીતે અંતર્દેશીય, ઉચ્ચ પ્રદેશોમાં હિમવર્ષા સાથે), તોફાની બરફીલા પવનો અને દેશના દક્ષિણ-પૂર્વ ભાગોમાં કરા લાવે છે, જેમ કે વિક્ટોરિયા, તાસ્માનિયા, દક્ષિણ ઓસ્ટ્રેલિયાના દક્ષિણપૂર્વ દરિયાકિનારા અને ન્યૂ સાઉથ વેલ્સના દક્ષિણ ભાગમાં (પરંતુ માત્ર ગ્રેટ ડિવાઇડિંગ રેન્જની પવનની બાજુ પર, જ્યારે લીવર્ડ બાજુએ પવનની અસર થશે). ઓળખ બે ધ્રુવીય વમળોના પાયા મધ્ય અને ઉપલા ટ્રોપોસ્ફિયરમાં સ્થિત છે અને સ્ટ્રેટોસ્ફિયરમાં વિસ્તરે છે. તેની નીચે ઠંડા, ગાઢ આર્ક્ટિક હવાનો મોટો જથ્થો આવેલો છે. ધ્રુવની ઠંડી સૂકી હવાના જથ્થા અને વધુ દૂર દક્ષિણમાં ગરમ ભેજવાળી હવાના જથ્થા વચ્ચેનો આંતરછેદ ધ્રુવીય મોરચાના સ્થાનને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. ધ્રુવીય મોરચો આશરે 60° અક્ષાંશ પર કેન્દ્રિત છે. વિષુવવૃત્ત અને ધ્રુવો વચ્ચેના તાપમાનના તફાવત પર તેની નિર્ભરતાને કારણે ધ્રુવીય વમળ શિયાળામાં મજબૂત બને છે અને ઉનાળામાં નબળી પડે છે. ધ્રુવીય ચક્રવાતો એ નીચા દબાણવાળા વિસ્તારો છે જે ધ્રુવીય હવાના જથ્થામાં સમાયેલા હોય છે અને આખું વર્ષ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક ધ્રુવીય વમળ ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જેટ પ્રવાહની ઉપર અક્ષાંશો પર વિકસે છે. આડી રીતે, મોટાભાગના ધ્રુવીય વર્ટિસની ત્રિજ્યા તેના કરતા ઓછી હોય છે. ધ્રુવીય વમળ ઊર્ધ્વમંડળથી મધ્ય-ક્ષોભમંડળમાં નીચે તરફ અસ્તિત્વ ધરાવે છે, તેથી તેની સ્થિતિને ચિહ્નિત કરવા માટે વિવિધ ઊંચાઈઓ/દબાણ સ્તરોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. 50 એચ. પી. એ. દબાણની સપાટીનો ઉપયોગ મોટાભાગે તેના ઊર્ધ્વમંડળીય સ્થાનને ઓળખવા માટે થાય છે. ટ્રોપોપોઝના સ્તરે, સંભવિત તાપમાનની બંધ રૂપરેખાના વિસ્તારનો ઉપયોગ તેની તાકાત નક્કી કરવા માટે કરી શકાય છે. અન્ય લોકોએ ધ્રુવીય વમળને ઓળખવા માટે 500 એચપીએ દબાણ સ્તર (શિયાળા દરમિયાન દરિયાની સપાટીથી લગભગ ઉપર) સુધીના સ્તરનો ઉપયોગ કર્યો છે. સમયગાળો અને તાકાત ધ્રુવીય વમળ ઉનાળા દરમિયાન સૌથી નબળા અને શિયાળા દરમિયાન સૌથી મજબૂત હોય છે. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો કે જે ધ્રુવીય વમળ નબળી હોય ત્યારે ઉચ્ચ અક્ષાંશોમાં સ્થળાંતર કરે છે તે ધ્રુવીય હવાના જથ્થામાં નાના વમળ (કોલ્ડ-કોર લો) બનાવતા એક વમળને વિક્ષેપિત કરી શકે છે. તે વ્યક્તિગત વર્ટિસ એક મહિનાથી વધુ સમય સુધી ટકી શકે છે. ઉષ્ણકટિબંધમાં જ્વાળામુખી ફાટી નીકળવાના કારણે શિયાળા દરમિયાન બે વર્ષ સુધી મજબૂત ધ્રુવીય વમળ થઈ શકે છે. ધ્રુવીય વમળની તાકાત અને સ્થિતિ તેની આસપાસના વ્યાપક વિસ્તારમાં પ્રવાહની પેટર્નને આકાર આપે છે. ઉત્તરીય ગોળાર્ધમાં તેની તીવ્રતાને માપવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતો સૂચકાંક આર્કટિક ઓસિલેશન છે. જ્યારે આર્કટિક વમળ તેના સૌથી મજબૂત સ્તરે હોય છે, ત્યારે એક જ વમળ હોય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે, આર્કટિક વમળ બે ચક્રવાત કેન્દ્રો સાથે લંબાય છે, એક કેનેડાના બેફિન ટાપુ પર અને બીજું ઉત્તરપૂર્વ સાઇબિરીયા પર. જ્યારે આર્ક્ટિક પેટર્ન તેના સૌથી નબળા સ્તરે હોય છે, ત્યારે ઉપઉષ્ણકટિબંધીય હવાનું દળ ધ્રુવ તરફ ઘુસણખોરી કરી શકે છે, જેના કારણે આર્ક્ટિક હવાનું દળ વિષુવવૃત્ત તરફ આગળ વધી શકે છે, જેમ કે 1985ના શિયાળા દરમિયાન આર્ક્ટિક ફાટી નીકળ્યું હતું. એન્ટાર્કટિક ધ્રુવીય વમળ આર્ક્ટિક કરતાં વધુ સ્પષ્ટ અને સ્થિર છે. આર્કટિકમાં ઉત્તરીય ગોળાર્ધમાં ઉચ્ચ અક્ષાંશો પર જમીનના જથ્થાનું વિતરણ રોસ્બી તરંગોને જન્મ આપે છે જે ધ્રુવીય વમળના ભંગાણમાં ફાળો આપે છે, જ્યારે દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં વમળ ઓછી વિક્ષેપિત થાય છે. ધ્રુવીય વમળનું ભંગાણ એ એક આત્યંતિક ઘટના છે જેને અચાનક ઊર્ધ્વમંડળીય ઉષ્ણતામાન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અહીં વમળ સંપૂર્ણપણે તૂટી જાય છે અને થોડા દિવસોમાં 30-50 °C (54-90 °F) નું સંકળાયેલ ઉષ્ણતામાન થઈ શકે છે. ધ્રુવીય વમળનું વધવું અને ઘટવું એ દળની હિલચાલ અને ધ્રુવીય પ્રદેશમાં ગરમીના સ્થાનાંતરણ દ્વારા સંચાલિત થાય છે. પાનખરમાં, ગોળાકાર પવનની ઝડપ વધે છે અને ધ્રુવીય વમળ ઊર્ધ્વમંડળમાં વધે છે. પરિણામ એ છે કે ધ્રુવીય હવા સુસંગત ફરતી હવાના જથ્થાની રચના કરે છેઃ ધ્રુવીય વમળ. જેમ જેમ શિયાળો નજીક આવે છે તેમ તેમ વમળનું કેન્દ્ર ઠંડુ થાય છે, પવન ઘટે છે અને વમળની ઊર્જા ઘટે છે. એકવાર શિયાળાના અંતમાં અને વસંતઋતુના પ્રારંભમાં આવે ત્યારે વમળ તેના સૌથી નબળા સ્તરે હોય છે. પરિણામે, શિયાળાના અંતમાં, તે અક્ષાંશોમાંથી ઘુસણખોરી કરતી મજબૂત હવામાન પ્રણાલીઓ દ્વારા વમળ હવાના મોટા ટુકડાઓને નીચલા અક્ષાંશોમાં ફેરવી શકાય છે. સ્ટ્રેટોસ્ફિયરના સૌથી નીચલા સ્તરમાં, મજબૂત સંભવિત વર્ટિસિટી ઢાળ રહે છે, અને તે મોટાભાગની હવા ધ્રુવીય હવાના જથ્થામાં ડિસેમ્બરમાં દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં અને એપ્રિલમાં ઉત્તર ગોળાર્ધમાં મર્યાદિત રહે છે, મધ્ય સ્ટ્રેટોસ્ફિયરમાં વમળ તૂટી ગયા પછી. ઉત્તરીય ધ્રુવીય વમળનું વિભાજન માર્ચના મધ્યથી મેના મધ્યની વચ્ચે થાય છે. આ ઘટના શિયાળાથી વસંત તરફના સંક્રમણને સૂચવે છે, અને જળશાસ્ત્રીય ચક્ર, વનસ્પતિની વધતી ઋતુઓ અને એકંદર ઇકોસિસ્ટમ ઉત્પાદકતા પર અસર કરે છે. સંક્રમણનો સમય દરિયાઈ બરફ, ઓઝોન, હવાનું તાપમાન અને વાદળછાયું વાતાવરણના ફેરફારોને પણ પ્રભાવિત કરે છે. સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક પ્રવાહ માળખામાં વિવિધતા અને ટ્રોપોસ્ફિયરમાંથી ગ્રહોની તરંગોના ઉપરની તરફ ફેલાવાને કારણે પ્રારંભિક અને અંતમાં ધ્રુવીય વિભાજનના બનાવો બન્યા છે. વમળમાં વધેલા તરંગોના પરિણામે, વમળ સામાન્ય કરતાં વધુ ઝડપી ઉષ્ણતામાન અનુભવે છે, પરિણામે વહેલું વિભાજન અને વસંત થાય છે. જ્યારે ભંગાણ વહેલું આવે છે, ત્યારે તે વમળના અવશેષો સાથે સતત લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. જ્યારે બ્રેકઅપમાં મોડું થાય છે, ત્યારે અવશેષો ઝડપથી ઓગળી જાય છે. જ્યારે બ્રેકઅપ વહેલું હોય છે, ત્યારે ફેબ્રુઆરીના અંતથી મધ્ય માર્ચ સુધીનો એક ગરમ સમયગાળો હોય છે. જ્યારે બ્રેકઅપ મોડું થાય છે, ત્યારે બે વોર્મિંગ સમયગાળો હોય છે, એક જાન્યુઆરી અને એક માર્ચમાં. ઝોનલ સરેરાશ તાપમાન, પવન અને ભૌગોલિક ક્ષમતાની ઊંચાઈ પ્રારંભિક વિરામ પહેલા અને પછી તેમના સામાન્ય મૂલ્યોથી વિવિધ વિચલનો કરે છે, જ્યારે વિલંબ અંતમાં વિરામ પહેલાં અને પછી સ્થિર રહે છે. વૈજ્ઞાનિકો આર્ક્ટિક વમળના ભંગાણમાં વિલંબને ગ્રહોની તરંગ પ્રવૃત્તિઓમાં ઘટાડો, થોડા ઊર્ધ્વમંડળીય અચાનક ઉષ્ણતામાનની ઘટનાઓ અને ઓઝોનના અવક્ષય સાથે જોડી રહ્યા છે. સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક વોર્મિંગની અચાનક ઘટનાઓ નબળા ધ્રુવીય વોર્ટીસ સાથે સંકળાયેલી છે. ઊર્ધ્વમંડળીય હવાનું આ ઉષ્ણતામાન આર્કટિક ધ્રુવીય વમળમાં ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાંથી ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં પરિભ્રમણને ઉલટાવી શકે છે. આ ફેરફારો નીચે ટ્રોપોસ્ફિયરમાં બળથી થાય છે. ટ્રોપોસ્ફિયર પરની અસરનું ઉદાહરણ એટલાન્ટિક મહાસાગરના પરિભ્રમણ પેટર્નની ગતિમાં ફેરફાર છે. ગ્રીનલેન્ડની દક્ષિણે એક નરમ સ્થળ છે જ્યાં ડાઉનવેલિંગનું પ્રારંભિક પગલું થાય છે, જેને "ઉત્તર એટલાન્ટિકની એચિલીસ હીલ" ઉપનામ આપવામાં આવ્યું છે. ધ્રુવીય વમળમાંથી મુસાફરી કરતી થોડી માત્રામાં ગરમી અથવા ઠંડક એટલાન્ટિકના ગલ્ફ સ્ટ્રીમ પ્રવાહ અને અન્ય દરિયાઈ પ્રવાહોની ગતિમાં ફેરફાર કરીને ડાઉનવેલિંગને ટ્રિગર અથવા વિલંબિત કરી શકે છે. અન્ય તમામ મહાસાગરો એટલાન્ટિક મહાસાગરની ઉષ્મા ઊર્જાની હિલચાલ પર આધાર રાખે છે, તેથી સમગ્ર ગ્રહની આબોહવા નાટ્યાત્મક રીતે પ્રભાવિત થઈ શકે છે. ધ્રુવીય વમળનું નબળું પડવું અથવા મજબૂત બનવું તરંગોની નીચે એક માઇલથી વધુ અંતર સુધી દરિયાઈ પરિભ્રમણને બદલી શકે છે. ધ્રુવોને ઠંડુ કરતી ટ્રોપોસ્ફિયરની અંદરની તોફાન પ્રણાલીઓને મજબૂત બનાવવી, ધ્રુવીય વમળને વધુ તીવ્ર બનાવે છે. લા નિના-સંબંધિત આબોહવા વિસંગતતાઓ ધ્રુવીય વમળને નોંધપાત્ર રીતે મજબૂત કરે છે. ધ્રુવીય વમળની તીવ્રતા સાપેક્ષ ભેજમાં ફેરફારો પેદા કરે છે કારણ કે શુષ્ક, ઊર્ધ્વમંડલીય હવાના નીચે તરફના ઘૂસણખોરી વમળના કેન્દ્રમાં પ્રવેશ કરે છે. વમળની મજબૂતાઈ સાથે વમળ નજીક પાણીની વરાળની સાંદ્રતામાં ઘટાડાને કારણે લાંબા તરંગની ઠંડક આવે છે. પાણીની માત્રામાં ઘટાડો એ વમળમાં નીચલા ટ્રોપોપોઝનું પરિણામ છે, જે ભેજવાળી ટ્રોપોસ્ફેરિક હવાની ઉપર સૂકી ઊર્ધ્વમંડલીય હવાને મૂકે છે. જ્યારે વોર્ટેક્સ ટ્યુબ, કેન્દ્રિત વર્ટિસિટીની રેખા વિસ્થાપિત થાય છે ત્યારે અસ્થિરતા પેદા થાય છે. જ્યારે આવું થાય છે, ત્યારે વમળની વીંટીઓ વધુ અસ્થિર બની જાય છે અને ગ્રહોની તરંગો દ્વારા સ્થળાંતર થવાની સંભાવના રહે છે. બંને ગોળાર્ધમાં ગ્રહોની તરંગ પ્રવૃત્તિ દર વર્ષે બદલાય છે, જે ધ્રુવીય વમળની શક્તિ અને તાપમાનમાં અનુરૂપ પ્રતિક્રિયા ઉત્પન્ન કરે છે. વમળની પરિમિતિની આસપાસ તરંગોની સંખ્યા મુખ્ય કદ સાથે સંબંધિત છે; જેમ જેમ વમળનું કેન્દ્ર ઘટતું જાય છે, તેમ તેમ તરંગોની સંખ્યામાં વધારો થાય છે. ધ્રુવીય અને મધ્ય-અક્ષાંશ હવાના મિશ્રણની માત્રા ધ્રુવીય રાત્રિ જેટની ઉત્ક્રાંતિ અને સ્થિતિ પર આધારિત છે. સામાન્ય રીતે, મિશ્રણ બહારની સરખામણીમાં વમળની અંદર ઓછું હોય છે. અસ્થિર ગ્રહોની તરંગો સાથે મિશ્રણ થાય છે જે શિયાળામાં મધ્ય અને ઉપલા ઊર્ધ્વમંડળની લાક્ષણિકતા છે. વમળ ભંગાણ પહેલાં, 420 કિમી (261 માઇલ) થી ઉપરના મજબૂત અવરોધોને કારણે આર્કટિક ધ્રુવીય વમળમાંથી હવાનું પરિવહન ઓછું હોય છે. આની નીચે આવેલું ધ્રુવીય રાત્રિ જેટ શિયાળાની શરૂઆતમાં નબળું હોય છે. પરિણામે, તે કોઈપણ અવરોહી ધ્રુવીય હવાને વિચલિત કરતું નથી, જે પછી મધ્ય-અક્ષાંશમાં હવા સાથે ભળી જાય છે. શિયાળાના અંતમાં, હવાના પાર્સલ એટલા નીચે આવતા નથી, જેનાથી મિશ્રણમાં ઘટાડો થાય છે. વમળ તૂટી ગયા પછી, વમળ હવા એક મહિનાની અંદર મધ્ય અક્ષાંશોમાં વિખેરાઈ જાય છે. કેટલીકવાર, ધ્રુવીય વમળનો જથ્થો અંતિમ ઉષ્ણતામાનના સમયગાળાના અંત પહેલા તૂટી જાય છે. જો પૂરતું મોટું હોય, તો ટુકડો કેનેડા અને મધ્યપશ્ચિમ, મધ્ય, દક્ષિણ અને ઉત્તરપૂર્વીય યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં જઈ શકે છે. ધ્રુવીય વમળનું આ વળાંક ધ્રુવીય જેટ પ્રવાહના વિસ્થાપનને કારણે થઈ શકે છે; ઉદાહરણ તરીકે, 2013-2014 અને 2014-2015 ના શિયાળા દરમિયાન યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના પશ્ચિમ ભાગમાં ધ્રુવીય જેટ પ્રવાહની નોંધપાત્ર ઉત્તરપશ્ચિમ દિશા. આના કારણે પશ્ચિમમાં ગરમ, સૂકી સ્થિતિ અને ઉત્તર-મધ્ય અને ઉત્તરપૂર્વમાં ઠંડી, હિમવર્ષાની સ્થિતિ સર્જાઈ હતી. પ્રસંગોપાત, ગ્રીનલેન્ડ બ્લોક તરીકે ઓળખાતા ઉચ્ચ દબાણવાળા વાયુ સમૂહ, ધ્રુવીય વમળને ઉત્તર એટલાન્ટિક પર તેના સામાન્ય માર્ગને અનુસરવાને બદલે દક્ષિણ તરફ વાળવાનું કારણ બની શકે છે. 2001માં થયેલા એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું હતું કે ઊર્ધ્વમંડળીય પરિભ્રમણ હવામાન પ્રણાલીઓ પર વિસંગત અસરો કરી શકે છે. તે જ વર્ષે, સંશોધકોએ નબળા ધ્રુવીય વમળ અને ઉત્તરીય ગોળાર્ધમાં તીવ્ર ઠંડીના પ્રકોપ વચ્ચે આંકડાકીય સહસંબંધ શોધી કાઢ્યો. પછીના વર્ષોમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ આર્કટિક સમુદ્રના બરફના ઘટાડા, બરફના આવરણમાં ઘટાડો, બાષ્પીભવનની પેટર્ન, એન. એ. ઓ. વિસંગતતાઓ અથવા હવામાનની વિસંગતતાઓ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને ઓળખી હતી જે ધ્રુવીય વમળ અને જેટ સ્ટ્રીમ રૂપરેખાંકન સાથે જોડાયેલી છે. આબોહવા પરિવર્તન ઓઝોનનો અવક્ષય એન્ટાર્કટિકાના ધ્રુવીય વમળનું રસાયણશાસ્ત્ર ઓઝોનનો ગંભીર અવક્ષય પેદા કરે છે, જોકે 2000ના દાયકાથી તેની અસર નબળી પડી રહી છે. 2075 સુધીમાં તે 1980ના સ્તરે પરત ફરવાની અપેક્ષા છે. ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળના વાદળોમાં નાઈટ્રિક એસિડ ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ક્લોરિન બનાવે છે, જે ઓઝોનના પ્રકાશરાસાયણિક વિનાશને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. ધ્રુવીય શિયાળા દરમિયાન ક્લોરિનની સાંદ્રતા વધે છે અને વસંતઋતુમાં સૂર્યપ્રકાશ પાછો આવે ત્યારે ઓઝોનનો સૌથી વધુ વિનાશ થાય છે. આ વાદળો માત્ર આશરે નીચે તાપમાન પર જ બની શકે છે. આર્કટિક અને મધ્ય-અક્ષાંશો વચ્ચે વધુ હવાનું વિનિમય હોવાથી, ઉત્તર ધ્રુવ પર ઓઝોનનો અવક્ષય દક્ષિણની સરખામણીમાં ઘણો ઓછો તીવ્ર હોય છે. તદનુસાર, આર્કટિક પર ઓઝોનના સ્તરમાં મોસમી ઘટાડાને સામાન્ય રીતે "ઓઝોન ડેન્ટ" તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જ્યારે એન્ટાર્કટિક પર વધુ ગંભીર ઓઝોન અવક્ષયને "ઓઝોન છિદ્ર" ગણવામાં આવે છે. તેણે કહ્યું હતું કે, 2011ના આર્કટિક ધ્રુવીય વમળમાં રાસાયણિક ઓઝોન વિનાશ પ્રથમ વખત આર્કટિક "ઓઝોન છિદ્ર" તરીકે સ્પષ્ટ રીતે ઓળખી શકાય તેવું સ્તર પ્રાપ્ત થયું હતું. પૃથ્વીની બહાર અન્ય ખગોળીય પદાર્થોમાં પણ ધ્રુવીય વમળ હોય છે, જેમાં શુક્ર (બેવડું વમળ-એટલે કે ધ્રુવ પર બે ધ્રુવીય વમળ), મંગળ, ગુરુ, શનિ અને શનિના ચંદ્ર ટાઇટનનો સમાવેશ થાય છે. શનિનો દક્ષિણ ધ્રુવ એ સૌરમંડળમાં એકમાત્ર જાણીતું ગરમ ધ્રુવીય વમળ છે. ધ્રુવીય વિસ્તરણ પણ જુઓ શનિના ષટ્કોણ-શનિના ઉત્તર ધ્રુવની આસપાસ સતત ષટ્કોણ વાદળની પેટર્ન વિન્ડવર્ડ પરફોર્મન્સ પર્લાન II-નો ઉપયોગ ઉત્તરીય ધ્રુવીય વમળ ધ્રુવીય ફ્રન્ટ કટ-ઓફ લો સંદર્ભોનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવશે.