Атмосфера Земли находится под воздействием различных ионизующих источников. Максимум ионизации атмосферных частиц космическими лучами соответствует высотам образования тропосферной облачности. В высокоширотной тропосфере в области геомагнитной полярной шапки в зимний период наблюдается возбуждение циклонических структур с ледяными штормами, вторжениями в средние и субтропические широты. Время возбуждения таких циклонов составляет около суток, что сопоставимо со временем возбуждения торнадо, которые генерируются в низких широтах. Локализация полярных циклонов не случайна. Область полярной шапки связана с геомагнитными силовыми линиями, вытянутыми в хвост магнитосферы Земли. Для проникновения космических лучей эта область открыта. Ионизация аэрозоля в стратосфере и верхней тропосфере высыпающимися частицами космических лучей усиливает вихревую активность атмосферы. Важная роль аэрозольной примеси проявляется в генерации плазменных вихрей и накоплении вихрями энергии и массы в атмосфере при конденсации влаги. Вследствие каскадного характера процесса ионизации влияние космического излучения оказывается нелинейным и усиливается с увеличением загрязнения атмосферы. В плазменных неоднородностях стохастически возбуждаются апериодические электростатические возмущения, которые играют заметную роль в генезисе вихрей. При взаимодействии плазменных вихрей и вихрей Россби формируется и нарастает крупномасштабная вихревая структура. Под воздействием атмосферных вихревых структур струйные течения становятся извилистыми. На генерацию и устойчивость плазменных вихрей влияют электромагнитные излучения и другие факторы, например, акустико-гравитационные волны, электрическое и магнитное поле различных источников, в том числе антропогенных, связанных с деятельностью человека.