■一言解説
図１は、南北両極を中心とした北半球と南半球の200hPa面1月、7月におけるの高度分布を表している。寒色系の等高度線ほど高度が低くことを示している。この図より、南北両半球において年間を通して極の上空に巨大な低気圧が存在しており、低気圧を中心に西風が吹いている。この極を中心とする大気の低気圧性循環のことを極渦という。極渦は、太陽による日射が無く極上空の気温が低くなる冬季に強まる。図1でも、夏季に当たる北半球の7月や南半球の1月より、冬季に当たる北半球の1月や南半球の7月の方が、等高度線が混み合っており風が強く、渦強まっていることがわかる。

■詳解
対流圏や、成層圏の極めて下部に当たる200hPa面では年間を通して低気圧性の渦が見られるが、さらに上空では様相が異なる。
図2は、南北両極を中心とした成層圏30hPaにおける夏季と冬季における高度場を示している。極上空約20kmほどの成層圏には、夏季には高気圧が冬には低気圧が形成されている。これは、オゾンによる太陽放射吸収の昇温と大いに関係している。夏季は、南極上空には1日中太陽放射が届いており、オゾンによる紫外線の吸収で大気が加熱され低緯度側より高温化する。よって温度風の関係により東風が卓越し、高気圧が形成される。冬季はこれとは逆で、極上空には1日を通して全く太陽放射が届かない。結果、大気は放射冷却によって極度に低温化される。そのため温度風の関係で夏とは逆の西風が卓越し、低気圧が形成される。極度の低温化によって、南北での温度傾度が大きくこの低気圧は非常に強い。北極においても同様な季節変化が見られ、冬にはやはり成層圏で低気圧が形成される。また、渦の周辺の緯度50〜70度に吹く強い西風のことを極夜ジェットと呼ぶ。
南極においては、図1や図2に示したように極渦はきれいな円形をしている。しかし、北極では、地形や海陸の分布によって対流圏で形成されるプラネタリー波が西風の中を上空に伝播してくることで、極渦は円形ではなくゆがんだ形になる。特に、チベット高原やロッキー山脈の地形的影響でその地域では西風は極側に蛇行し、その下流では南に蛇行して波数２の渦となっている。この結果、波動に伴う南北の温度輸送のある北極の極渦内よりも南北の温度輸送の殆どない南極の極渦内の方が低温になる。このことは、オゾン層破壊と大いに関係がある。詳しくは「オゾン層」のページを参考にされたい。
また、極渦の強さは季節内変動や年々変動を伴う。この極渦の強弱は北極振動(AO)や南極振動(AAO)として知られており、中緯度の天候に大きな影響を与える。具体的には、極渦が強まると、ジェット気流が南下し中緯度への寒気な流れ込みが強まる。
参考文献
新田 尚, 伊藤 朋之, 木村 龍治, 住 明正, 安成 哲三, 2002 ： キーワード 気象の事典。 朝倉書店,　520頁。