北極濤動
北極濤動（Arctic Oscillation，簡稱AO）是北半球中緯度和高緯度氣壓此消彼漲的一種蹺蹺板現象。當北極濤動處于負位相時，中緯度的低氣壓和高緯度的高氣壓都加強，從而使中緯度地區西風減弱，即盛行經向環流，在對流層低層產生強的北風異常，將冷空氣從較高的緯度輸送到較低的緯度，導致中緯度地面氣溫降低；而當北極濤動正位相時環流相反。對流層低層與高層之間有一致的變化關系。
北極濤動，指北半球中緯度地區（約北緯45度）與北極地區氣壓形勢差別的變化。它是一個代表北極地區大氣環流的重要氣候指數，可分為正位相和負位相。
北極通常受低氣壓系統支配，而高氣壓系統則位于中緯度地區。當北極濤動處于正位相時，這些系統的氣壓差較正常強，限制了極區冷空氣向南擴展；當北極濤動處于負位相時，這些系統的氣壓差較正常弱，冷空氣較易向南侵襲。
中國國家氣候中心專家認為，美國東部和中國東北、華北地區均處于大洋西岸。冬季氣團主要從西北向東南穿越北美洲和亞洲。極地氣團南下到大陸上空，當氣團經過海面時，溫度極低的空氣與相對溫暖的水面接觸，氣團下部溫度升高，水汽進入氣團。寒冷、密度較大的冷氣團下沉，使暖空氣上升，溫度降低，水汽凝結，空氣不太穩定，云層不斷加厚，產生降水。由于下層空氣溫度很低，當冷空氣逐漸向前推移，上升氣流減弱，云中水汽直接在冰晶上凝結成較大的形態，由此，水汽以雪的形式降落下來。
同時，中國國家氣候中心專家認為，相比北美和亞洲的寒潮暴雪天氣不同，歐洲的暴風雪形成的原因在于大西洋中的一股暖流，即北大西洋暖流。其對整個歐洲特別是北歐、西歐的影響很大，這股海洋暖流使得其上面的空氣保持暖濕狀態。歐洲處于高空冷渦的控制下，來自大西洋的西南暖濕氣流進入高空冷渦后上升凝結產生降雪。由于高空冷渦上升運動強，極地冷空氣南下與當地強盛的暖濕氣流大范圍匯合會導致大范圍降雪。
北極濤動正相位與負相位示意圖
2009年嚴寒
2009年冬季，包括亞洲北部、美國東部、歐洲等北半球各地遭遇罕見嚴寒，其原因是由北極約30年一次的釋放寒冷空氣這一異常現象引起的。日本氣象廳表示，已經確認北極圈的寒冷氣體存在蓄積和釋放反復循環的“北極濤動”現象，這種現象對北半球的氣候造成了巨大影響。北極釋放出的寒冷空氣指數，通過可信的數據計算，是自1979年以來的最大值。其結果導致中緯度地區氣溫較平常年份降低。
2010年寒潮
2010年1月，寒流和暴風雪強烈襲擊北半球，致使亞洲、歐洲、北美洲眾多國家交通癱瘓，民眾正常生活被打亂，并造成百余人喪生。
韓國：大部分地區1月4日遭遇大雪，至下午2時許，首都首爾地區積雪累計超過28厘米，是自1937年有記錄以來積雪最厚的一次大規模降雪。美國：一場暴風雪給東北部佛蒙特州帶來83厘米降雪，打破了1969年創下的76厘米的降雪紀錄。紐約州一些地區積雪厚度已超過1米。有近10人因寒冷天氣死亡。
英國：英國經歷了自1981年以來時間最長的一次寒潮。降雪迫使英國關閉了包括第二大機場蓋特威克機場在內的眾多機場，而倫敦盧頓機場等一些機場的許多航班也被延誤。
2012年寒潮
嚴寒可能與北極濤動有關
美國“大氣和環境研究”機構負責季節預測的專家朱達·科恩認為，2012年尾亞歐大陸出現的極寒天氣與北極地區氣溫升高有關，因為10月份西伯利亞地區的強降雪使北極急速氣流改道，產生的能量進入大氣同溫層，使北極氣溫上升，這反過來促使噴射氣流向低緯移動，將冷空氣帶向北半球更廣泛地區。這一歷程被稱作“負相位的北極濤動”。而強降雪則是北極冰融化成海水，導致蒸發更快、空氣更濕潤的結果 。