水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等激起的巨浪,在涌向海湾内和海港时所形成的破坏性的大浪称为海啸。地震是海啸最明显的前兆,破坏性的地震海啸,只在出现垂直断层、里氏震级大于6.5级的条件下才能发生。当海底地震导致海底变形时,变形地区附近的水体产生巨大波动,海啸就产生了。
海啸具有强大破坏力,是地球上最强大的自然力。海啸是一种灾难性的海浪,通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5级以上的海底地震引起,另外水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸。在一次震动之后,震荡波在海面上以不断扩大的圆圈传播到很远的距离。海啸波长比海洋的最大深度还要大,轨道运动在海底附近也没受多大阻滞,不管海洋深度如何,它的波都可以传播过去。海啸在海洋的传播速度大约每小时500~1000千米,而相邻两个浪头的距离可能远达500~650千米,它的这种波浪运动所卷起的海涛,波高可达数十米,并形成极具危害性的“水墙”。海啸的传播速度与它移行的水深成正比。在太平洋,海啸的传播速度一般为每小时两三百千米到一千多千米。海啸不会在深海大洋上造成灾害,正在航行的船只甚至很难察觉这种波动。海啸发生时,越在外海越安全。一旦海啸进入大陆架,由于深度急剧变浅,波高骤增,可达20~30米,这种巨浪可带来毁灭性灾害。
1883年8月,印度尼西亚火山岛喀拉喀托的火山爆发是人类史上最厉害的一次。此次火山爆发,远在澳大利亚都能听见。火山爆发引发的海啸巨浪高达40米。根据美国地质勘探局的报告,仅爪哇岛和苏门答腊岛,海浪就冲走165个村庄。海啸掀起的海浪直到远在7000千米的阿拉伯半岛才停息下来。
2004年12月26日,强达里氏9.1~9.3级大地震袭击了印度尼西亚苏门答腊岛海岸,持续时间长达10分钟。此次地震引发的海啸甚至危及到远在索马里的海岸居民。仅印尼就死亡16.6万人,斯里兰卡死亡了3.5万人。印度、印度尼西亚、斯里兰卡、缅甸、泰国、马尔代夫和东非有200多万人无家可归。
2011年3月11日14时46分发生在西太平洋国际海域的里氏9.0级地震,震中位于北纬38.1°,东经142.6°,震源深度约20千米。日本气象厅随即发布了海啸警报,称地震将引发约6米高海啸,后修正为10米。根据后续研究表明,海啸最高已可达23米。此次的9.0级地震是全世界第五高,1960年发生的智利9.5级地震和1964年阿拉斯加9.2级地震分别排第一和第二。日本官方已确认地震海啸造成8133人死亡,失踪12272人。
在大地震之后如何迅速地、正确地判断该地震是否会激发海啸,这仍然是个悬而未决的科学问题。尽管如此,根据目前的认知水平,仍可通过海啸预警为预防和减轻海啸灾害作出一定的贡献。海啸预警的物理基础在于地震波传播速度比海啸的传播速度快,所以在远处,地震波要比海啸早到达数十分钟乃至数小时,具体数值取决于震中距和地震波与海啸的传播速度。如能利用地震波传播速度与海啸传播速度的差别造成的时间差分析地震波资料,快速、准确地测定出地震参数,并与预先布设在可能产生海啸的海域中的压强计(不但应当有布设在海面上的压强计,更应当有安置在海底的压强计)的记录相配合,就有可能作出该地震是否会激发海啸、海啸的规模有多大的判断。
如果感觉到较强的震动,一定不要靠近海边、江河的入海口。海上船只听到海啸预警后应该避免返回港湾,海啸在海港中造成的落差和湍流非常危险。如果有足够时间,船主应该在海啸到来前把船开到开阔海面;如果没有时间开出海港,所有人都要撤离停泊在海港里的船只。海啸登陆时海水通常会升高或降低,如果看到海面后退速度异常快,立刻撤离到内陆地势较高的地方。
海啸的破坏力是巨大的,许多年来由海啸引发的人类死亡事件数不胜数,对人类生命和财产造成了严重威胁。目前,人类对地震、火山、海啸等突如其来的灾变,只能通过观察、预测来预防或减少它们所造成的损失,但还不能阻止它们的发生,所以,人类应该加强对海啸方面的科学研究。