Theo trang Bão trên Tây Bắc Thái Bình Dương, từ ngày 15.1, tại khu vực Kazakhstan đã tồn tại một lõi tâm lạnh có cường độ khá mạnh, trong 5-7 ngày tiếp theo, vùng lõi có xu hướng dịch chuyển dần về phía đông với cường độ tiếp tục phát triển thêm.
Khoảng ngày 21-22.1, lõi tâm lạnh phát triển mạnh đến đỉnh điểm với chỉ số khí áp cao nhất dao động từ 1065-1070 mbar cùng nhiệt độ vùng lõi tâm giảm xuống mức âm 35 độ C. Khu vực lõi hoạt động lúc này là tại Siberia (Nga), Mông Cổ và phía bắc Trung Quốc.
Trong khi đó, sóng lạnh rìa phía nam vùng lõi thời gian này cũng di chuyển sâu xuống phía nam - đông nam và bắt đầu tác động đến đất liền Việt Nam.
Khoảng ngày 20-21.1, sóng lạnh xâm nhập xuống các tỉnh miền bắc Việt Nam với cường độ yếu và có xu hướng lệch đông.
Khoảng ngày 22.1 trở đi, phần trung tâm lõi tâm lạnh dịch chuyển sâu hơn xuống phía nam, sóng lạnh có cường độ rất mạnh lúc này sẽ di chuyển đến các nơi khác thuộc Bắc Bộ - các tỉnh Trung Bộ, khu vực Tây Nguyên và khuếch tán yếu xuống các tỉnh Nam Bộ.
Trong vài ngày qua, không khí cực lạnh ở Bắc Cực và thời tiết mùa đông khắc nghiệt cũng đã tràn về phía nam tới phần lớn nước Mỹ, phá vỡ kỷ lục nhiệt độ thấp hàng ngày từ Montana đến Texas. Hàng chục triệu người đã bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ lạnh giá nguy hiểm. Tuyết rơi dày gây ảnh hưởng nghiêm trọng trên khắp Ngũ Đại Hồ và các khu vực Đông Bắc Mỹ.
Những sự kiện lạnh giá cực độ này xảy ra khi dòng tia cực (polar jet stream) - dòng tia quen thuộc của mùa đông chạy dọc theo ranh giới giữa Bắc Cực và không khí ôn đới hơn - chìm sâu về phía nam, đẩy không khí lạnh Bắc Cực xuống dưới.
Một khía cạnh thú vị của những sự kiện này là chúng thường xảy ra cùng với những thay đổi của một dòng không khí khác thậm chí cao hơn dòng tia: Xoáy cực tầng bình lưu - luồng không khí lớn di chuyển xung quanh Bắc Cực ở giữa tầng bình lưu.
Khi xoáy cực này bị gián đoạn hoặc bị kéo dài, nó cũng có thể làm biến dạng dòng tia, đẩy nó về phía nam ở một số khu vực và gây ra các đợt bùng phát không khí lạnh.
Đợt băng giá ở Bắc Cực hiện tại phù hợp với mô hình này, với xoáy cực kéo dài đến tận nước Mỹ ở tầng bình lưu thấp hơn đến mức nó gần như bị tách làm đôi. Có nhiều nguyên nhân có thể dẫn đến hiện tượng này nhưng có khả năng liên quan đến thời tiết ở vĩ độ cao trong hai tuần trước đó.
Sau khi Trái đất vừa trải qua năm nóng kỷ lục, có vẻ đáng ngạc nhiên khi năm nay đã có nhiều đợt lạnh giá như vậy. Tuy nhiên, theo tờ The Conversation, điều này không mâu thuẫn với sự nóng lên toàn cầu do con người gây ra.
Tác động của sự nóng lên ở vĩ độ cao được gọi là khuếch đại Bắc Cực trên lớp phủ tuyết và băng biển có thể tăng cường các kiểu thời tiết, do đó, dẫn đến một cơn lốc cực kéo dài.
Đối với các khu vực rộng lớn ở Mỹ, châu Âu và Đông Bắc Á, trong khi số lượng các đợt lạnh giá nghiêm trọng đang giảm thì có vẻ như cường độ của chúng không giảm tương ứng.
Vì vậy, trong khi thế giới có thể ít xảy ra những đợt giá lạnh khắc nghiệt hơn trong tương lai, thì nhiều khu vực vẫn cần phải chuẩn bị sẵn sàng cho đợt giá lạnh đặc biệt khi nó xảy ra.
Hiểu rõ hơn về ảnh hưởng giữa các điều kiện bề mặt Bắc Cực, xoáy cực ở tầng bình lưu và thời tiết mùa đông ở vĩ độ trung bình sẽ cải thiện khả năng dự báo thời tiết những hiện tượng này và mức độ nghiêm trọng của chúng.