L'aria fredda normalmente staziona sulla calotta polare. Si tratta di una massa d'aria molto densa e pesante dalle carattristiche stabili perchè il raffreddamento interessa prima gli strati bassi per poi propagarsi a tutta la colonna atmosferica. Ora, se non esistessero meccanismi di scambio tra le latitudini polari e quelle tropicali, le prime diventerebbero sempre più fredde e le seconde sempre più calde.

A questo pone rimedio l'impianto di "climatizzazione" del pianeta, che si serve delle correnti oceaniche e atmosferiche per smaltire gli eccessi da entrambe le parti. Alle nostre latitudini sono le onde atmosferiche denominate "onde di Rossby" che provvedono a redistribuire il calore lungo l'emisfero. Questa redistribuzione avviene quando queste onde assumono un particolare ampiezza lungo i meridiani.

Matematicamente si può dimostrare che più queste onde sono piccole, più sono veloci e meno scambi di calore comportano. Sono di solito accompagnate da veloci perturbazioni in movimento nel letto delle correnti occidentali che però coinvolgono principalmente i Paesi del nord Europa rimanendo oltralpe. In questo caso il vortice polare è forte e trattiene entro di sè tutto il gelo disponibile (figura in alto). Sul Mediterraneo e l'Italia domina l'anticiclone. Quando queste onde però raggiungono una soglia critica, possono rallentare fino a fermarsi: ecco che può instaurarsi una situazione di blocco delle correnti occidentali. In questi casi l'onda anticiclonica si allunga verso nord e va a infrangersi alle latitudini polari riscaldandole, mentre quella ciclonica si propaga verso sud e si infange alle nostre latitudini raffreddandole.

Abbiamo appurato dunque che per avere un'irruzione di aria fredda occorre che la Corrente a Getto Polare sia poco veloce e molto ondulata. L'interferenza delle catene montuose, il passaggio su mari e continenti, nonchè le forzanti indotte da discontinuità termiche lungo il suo percorso, fanno in modo di rallentare la Corrente a Getto e di favorire l'allungamento delle onde atmosferiche in senso meridiano.

Nella stagione invernale però abbiamo una marcia in più: alle vicende della medio-bassa atmosfera qui sopra accennate, si aggiungono anche i moti che coinvolgono gli strati superiori, quelli della stratosfera, sentite un po' cosa può succedere: se riprendiamo la nostra situazione di blocco, abbiamo visto che la parte anticiclonica dell'onda tende a spingersi verso le latitudini polari. Qualora la viscosità atmosferica sia ottimale (a esempio con venti stratosferici orientali, minimo solare, Nina moderata) l'onda, sviluppata non solo in latitudine ma anche in spessore, tende a sfondare il limite della tropopausa e a irrompere nella stratosfera.

Questa intrusione causa notevole attrito e pertanto genera un riscaldamento, che può essere anche di 60-70 gradi in una settimana. E' il cosiddetto Stratwarming. Il vortice polare stratosferico viene destabilizzato e, in casi estremi, questa destabilizzazione si può propagare verso il basso fino a spostare o addirittura scindere il vortice polare anche al livello del mare (figura qui a fianco).

L'aria gelida in esso contenuta è pertanto costretta a prendere la via delle medie latitudini. La sua traiettoria però non seguirà più le normali correnti occidentali, perchè ora al posto di un vortice polare avremo un anticiclone polare. La traiettoria impostata sarà infatti da est verso ovest, ossia retrograda. In questo caso il Mediterraneo e l'Italia finiscono sotto il tiro dei gelidi venti siberiani. E' il caso delle ondate di gelo che hanno fatto la storia del clima: tra tutte ricordiamo febbraio 1956, dicembre 1984, gennaio 1985 e il più recente gennaio 2006.