Выявлены условия формирования уникального полярного вихря во время зимы 2019/2020 гг., когда западный ветер в полярной стратосфере северного полушария был исключительно сильным и стабильным. Возникла необычная конфигурация полярного вихря, в который волны, идущие вверх от тропосферы, отражались обратно вниз. Эти особые условия позволили вихрю оставаться сильным и холодным в течение нескольких месяцев, что привело к большому истощение озона.

Представлены термические и динамические возмущения на высотах от нижней стратосферы до 100 км, измеренные радиометром MLS спутника Aura и метеорным радаром с привлечением результатов реанализа MERRA. Интенсивные атмосферные процессы происходили с конца декабря до середины января, тогда как остальная часть зимы, когда развился стратосферный вихрь, была относительно стабильна. В мезосферных ветрах преобладают несколько импульсных возрастаний зональной составляющей, сопровождающееся возбуждением 4-дневных волн, резкое опускание зонального ветра и чередование северных и южных течений с периодом длинных планетарных волн. Понижение температуры на высоте ~90 км, сопровождающееся термическими инверсиями, наблюдалось в связи с локальным верхне-стратосферным потеплением в восточном полушарии. Тенденция потепления, однако, прервалась резким похолоданием во всей стратосфере-мезосфере. Сформировались высокие «стены», окружающие вихрь, что способствовало устойчивости полярного вихря. «Стены» поддерживались высотным субтропическим вихрем. Такие условия могут реализовываться в южном полушарии, но уникальны для северного.