海嘯

海嘯是一種非常規的海浪運動,通常是由於突發的劇烈水下活動——如地震、山體滑坡、隕石撞擊或火山爆發而引發。這些活動可以臨時地使受影響區域的海平面抬升或下降幾英尺,這些活動釋放的巨大能量轉化為使海水位置移動的勢能儲存在海水中,而後轉化為使海水運動的動能產生波浪。這些波浪以與海水深度的平方根成正比的速度向外擴散,因此海嘯在遠離大陸的海洋上的傳播速度比在大陸架上的傳播速度快得多。

在遠離大陸的海洋中,雖然海嘯以超過970公里每小時(600英里每小時)[49]的速度往外擴散,海嘯波浪的波長達到130至480公里(81至298英里),但是波幅通常只有小於1公尺(3.3英尺)。而在同樣的區域,一般常規海浪通常的傳播速度不會超過105公里每小時(65英里每小時)而且波長只有幾百英尺,但是這些海浪的波幅卻可能高達14公尺(46英尺),因此這個區域的海嘯通常會在未被察覺的情況下往外傳播著。海嘯預警系統不能只依靠海嘯波浪的波幅大小來監測海嘯,它需要依靠對地震波的監測來進行海嘯預警。因為地震波會以比海嘯傳播速度快得多的速度——大約每小時14,400公里(8,900英里)的速度傳播,所以對地震波進行監測可以使對受海嘯威脅地區進行海嘯預警成為可能。當監測到地震波時說明發生了地震,然後根據海平面監測站網絡對海洋水面高度的監測數據進行計算去確認或取消相應的海嘯預警 。

位於日本沖繩的海嘯警告標誌。紅色表示發生海嘯時該區域會非常危險。
在向外傳播的過程中,海嘯的能量通常散失得很慢,但是這些能量會隨著傳播分散到海嘯的波前。因為海嘯是以海嘯發生起點為圓心向外傳播,這必然導致海嘯的波前越來越長,這樣在波前平均積蓄的能量會不斷減弱,所以海岸線上通常只會被比較弱的海嘯海浪所衝擊。但是值得注意的是,因為這些海嘯的傳播速度是與海水深度有關的,由於在傳播路徑上海底地形不一,所以海嘯在各個方向上向外的傳播速度不一,這必然造成波前不可能是標準圓形,這種被稱為折射作用會使海嘯波前的能量分布不一——在某些地方聚集能量強化海嘯同時在某些地方削弱能量弱化海嘯。

就像是其他海浪一樣,海嘯傳播到岸邊變成淺波時由於海水深度變淺,因此海嘯的速度會減慢,所積蓄的能量從動能轉變回勢能使海嘯波浪的波幅增大形成巨浪。當海嘯傳播到海岸時,有可能是海嘯的波槽或波峰兩者之一首先襲擊岸邊。如果是波槽首先到達,那麼通常會出現海水倒退的現象,顯露出平常難以見到的潮濕區域。當波峰到達岸邊時,波峰通常不會解體反而會往內陸繼續衝擊並使衝擊路徑被海水淹沒,海嘯的破壞力通常就體現在這些海水上,它們不但會衝擊大陸使大片陸地淹沒,同時這些海水還會帶著被淹沒的人及物品倒流回大海中。

一些海嘯可以是由於單一的地質活動而引起的,這種情況下,首波通常並不是最大最具破壞力的,更具破壞力的後續海嘯波浪通常會晚大概八分鐘到兩小時左右到達。部分情況下,海嘯會在淺海灣或者出海口的地方變成大潮。