У нас на факультете студентам рассказывают о трех ячейках в атмосфере - Ферреля, которая действует в умеренных широтах, Хэдли (ячейка тропических широт, по обе стороны внутритропической зоны конвергенции) и полярной.
Полярная ячейка находится вблизи обоих полюсов и представляет собой верхний уровень зоны низкого давления. Это стойкая, большая зона низкого давления, которая вращается против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке - в Южном. Основание ячейки находится в средней и верхей тропосфере и доходит до нижней стратосферы. Под полярной ячейкой находится масса холодного арктического (антарктического) воздуха с высоким давлением. Полярная ячейка может ослабляться или усиливаться в зависимости от года. Когда ячейка усиливается, то она представляет из себя огромный вихрь, но если ослабляется, то разбивается на несколько вихрей, если она слишком ослаблена, то массы холодного воздуха могут проникать далеко на юг, вызывая сильные и стойкие похолодания.
Именно граница между холодным и теплым воздухом определяет положения арктического фронта, среднее положение которого - примерно 60 градус северной широты. Полярные ячейки более сильны зимой и ослаблены летом из-за разницы температур между экватором и полюсами. Их вращение обусловлено силой Кориолиса, как и вращение циклонов.
Сильный полярный вихрь находится вблизи арктического фронта с центрами над Баффиновым морем и над Восточной Сибирью. В Южном полушарии центр вихря чаще всего один - вблизи ледника Росса.
При ослабевании полярной ячейки она разбивается на несколько более мелких и тогда холодный воздух проникает на юг - в средние широты - и вызывает резкие похолодания, по примеру очень холодной зимы 1985 года.
(Это я хорошо помню - в Ленинграде в течении 2 месяцев температура не поднималась выше 25 градусов мороза, а в отдельные дни опускалась до минус 37-39 градусов).
Полярный вихрь впервые был описан в 1853 году, однако исследован только в 1952 году при радиозондировании атмосферы арктических широт.