ปกติแล้วโลกของเรามีลมประจำปีที่มีการพัดหมุนเวียนอยู่ในแต่ละพื้นที่ ซึ่งลมที่มีผลต่อการเกิดปรากฏการณ์โพลาร์ วอร์เทกซ์ (Polar Vortex) นี้ คือ กระแสลมกรดเขตขั้วโลก (Polar Jet Stream) ค่ะ โดยลมกรดบริเวณขั้วโลกจะมีการหมุนวนในลักษณะทวนเข็มนาฬิกา เป็นลมที่หมุนวนอยู่บริเวณเขตขั้วโลก ทั้งขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ ส่งผลให้ขั้วโลกเหนือ บริเวณมหาสมุทรอาร์กติก (Arctic Ocean) และขั้วโลกใต้ บริเวณทวีปแอนตาร์กติกา (Antarctica) มีอากาศหนาวเย็นอยู่ตลอดเวลา แต่ส่วนใหญ่แล้วเราจะเห็นปรากฏการณ์นี้ส่งผลกระทบต่อขั้วโลกเหนือเสียมากกว่า เพราะเป็นบริเวณที่มีมนุษย์อาศัยอยู่
ปรากฏการณ์โพลาร์ วอร์เทกซ์ เกิดจากกระแสลมกรดเขตขั้วโลกเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ โดยเคลื่อนต่ำลงมายังบริเวณตอนกลางของสหรัฐอเมริกา ลมเหล่านี้พัดพามวลอากาศหนาวจัดเข้ามายังพื้นที่นี้ ทำให้ความหนาวเย็นปกคลุมหลายรัฐของสหรัฐอเมริกา กระทั่งมีอุณหภูมิติดลบถึง –50 องศาเซลเซียส และในทางกลับกัน บริเวณที่เป็นขั้วโลกหรือยุโรปเหนือ กลับมีอากาศที่อุ่นกว่าปกติ
สาเหตุของการที่กระแสลมกรดเขตขั้วโลกมีการหมุนเวียนเคลื่อนที่เปลี่ยนทิศเช่นนี้ เป็นผลมาจากการที่โลกของเราเผชิญอยู่กับภาวะโลกร้อน ซึ่งมาจากชั้นโอโซนบริเวณชั้นบรรยากาศที่ขั้วโลกถูกทำลาย เกิดช่องโหว่ เนื่องจากการใช้สาร CFC ที่อยู่ในผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น สเปรย์ น้ำยาแอร์ ซึ่งเป็นสิ่งที่มนุษย์ใช้กันนั่นเอง ด้วยเหตุนี้ทำให้แสงอาทิตย์เข้ามายังโลกได้มากยิ่งขึ้น ทำให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น
การที่อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น ทำให้ความสมดุลต่าง ๆ บนโลกเปลี่ยนแปลงไป รวมถึงสมดุลของกระแสน้ำในมหาสมุทร ซึ่งประกอบไปด้วย กระแสน้ำอุ่นและกระแสน้ำเย็น ที่คอยควบคุมอุณหภูมิของพื้นที่ต่าง ๆ ให้สมดุล ไม่หนาวเกินไปและไม่ร้อนเกินไปด้วย เพราะเมื่ออุณหภูมิโลกร้อนขึ้น อากาศบริเวณขั้วโลกจึงมีอุณหภูมิสูงขึ้น น้ำแข็งขั้วโลกละลาย ทำให้ค่าความเค็มของน้ำในมหาสมุทรลดลง ซึ่งค่าความเค็มนี้มีผลต่อการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำในมหาสมุทรนั่นเอง
โดยทั่วไปแล้วบริเวณทวีปอเมริกาเหนือจะมีกระแสน้ำอุ่นสำคัญที่เรารู้จักกันคือ กระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีม (Gulf Stream) ที่ทำให้บริเวณทวีปอเมริกาเหนืออบอุ่น ไม่หนาวมากเกินไป แต่เมื่อกระแสน้ำเหล่านี้มีการไหลเวียนที่ไม่ปกติ จึงทำให้กระแสน้ำเย็นเคลื่อนตัวลงมาทางใต้ อุณหภูมิบริเวณนั้นจึงเย็นไปด้วย ส่งผลให้อากาศบริเวณนั้นหนาวเย็นมากยิ่งขึ้น อากาศบริเวณนั้นแปรปรวน และเกิดปรากฏการณ์ Polar Vortex อุณหภูมิติดลบอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อนในที่สุด