大多数海浪由风吹过海面时产生，风将能量传递给海水，并使海水发生位移。
海啸的形成机制完全不同：海底地震、火山喷发或山体滑坡会使大量海水发生位移。
无论海啸因何而起，海水发生位移后，海浪便向四面八方传播，就像石子投入平静的池塘后激起的涟漪。
2022年1月15日，汤加的洪阿汤加—洪阿哈阿帕伊火山喷发，引发海啸，海浪向各个方向席卷太平洋。
随着火山喷发的消息传开，周边岛屿以及远至新西兰、日本乃至美国西海岸的政府机构都发布了海啸预警。初次喷发约12小时后，高达数英尺的海啸波浪袭击了加利福尼亚州海岸——距离喷发地点超过5,000英里。
我是一名物理海洋学家，研究海洋中的波浪和湍流混合。我最喜欢给学生讲授的主题之一就是海啸，因为海啸在海洋中传播的物理原理简单而优雅。
几英尺高的海浪拍打加利福尼亚海滩，听起来可能不像人们提到海啸时会想到的那种破坏性巨浪，也不像你在过去那些惨烈海啸的影像中看到的情景。但无论规模大小，海啸都不是普通海浪。那么，海啸与其他海浪有何不同？它们是如何形成的？为何能传播得如此之快？又为何如此具有破坏性？
深层海水位移
大多数海浪由风吹过海面时产生，风将能量传递给海水，并使海水发生位移。这一过程形成了你每天在海滩上看到的海浪。
海啸的形成机制完全不同。海底地震、火山喷发或山体滑坡使大量海水发生位移时，产生的能量必须释放到某处，于是形成一系列波浪。风驱动的海浪，其能量局限于海洋上层；而海啸波列的能量则贯穿整个海洋深度。此外，海啸造成的海水位移量也远多于风驱动的海浪。
试想一下：你对着游泳池水面吹气所形成的波浪，与有人跳入水中、做出大幅度抱膝跳水动作所形成的波浪，有什么不同。抱膝跳水比对着水面吹气排开更多海水，因此会形成大得多的一组波浪。
地震很容易推动大量海水，引发危险的海啸。大型海底山体滑坡也一样。汤加海啸发生时，火山猛烈爆发使海水发生位移。一些科学家推测，这次喷发还引发了海底山体滑坡，从而导致大量海水发生位移。未来的研究将有助于确认这一推测是否属实。
海啸波传播速度很快
无论海啸因何而起，海水发生位移后，海浪便向外传播，朝着四面八方扩散，就像石子投入平静池塘后激起的涟漪。
由于海啸波的能量一直延伸到海底，海床深度是决定海啸传播速度的首要因素。计算海啸速度其实相当简单：将海洋深度（平均为13,000英尺，即4,000米）乘以重力加速度，再开平方根。计算得出的平均速度约为每小时440英里（每小时700公里）。这远快于普通海浪的速度，普通海浪速度可从每小时约10英里到30英里不等（每小时15至50公里）。
海洋学家会用这个公式估算海啸何时抵达遥远海岸。1月15日，汤加火山初次喷发12小时12分钟后，海啸抵达加利福尼亚州圣克鲁斯。圣克鲁斯距汤加5,280英里（8,528公里），这意味着海啸以每小时433英里（每小时697公里）的速度传播，几乎与根据海洋平均深度估算的速度完全相同。
陆地上的破坏
与普遍存在的风驱动海浪相比，海啸十分罕见，但往往具有更大的破坏性。2004年印度洋海啸造成225,000人死亡。超过20,000人丧生于2011年日本海啸。
海啸为何比普通海浪更具破坏性？
在开阔海域，海啸波可能很小，甚至小到水面上的船只都无法察觉。但随着海啸接近陆地，海水逐渐变浅，原本延伸至深海海底数千英尺处的全部波浪能量受到挤压。发生位移的海水必须找到去处，唯一的去处就是向上。因此，海浪接近海岸时会越来越高。
海啸抵达海岸时，往往不会像普通海浪那样形成浪峰并破碎。相反，它们更像一道巨大的水墙，能够淹没海岸附近的陆地。这就好像海平面突然上升了几英尺甚至更多，可能导致洪水和极强的水流，轻易卷走人、汽车和建筑物。
幸运的是，海啸十分罕见，而且如今已不像过去那样令人措手不及。现在已有大量海底压力传感器，称为DART浮标，可以探测海啸波，使政府机构得以发布预警，让人们在海啸到来前做好准备。
如果你住在海岸附近，尤其是太平洋沿岸（绝大多数海啸都发生在那里），务必了解海啸逃生路线，以便前往地势较高处；如果收到海啸预警，也请留意相关信息。
洪阿汤加—洪阿哈阿帕伊火山喷发切断了连接汤加人民与世界其他地区的主要通信电缆。海啸科学或许引人入胜，但海啸是严重的自然灾害。截至目前，汤加方面仅报告少数人员死亡，但仍有许多人失踪，海啸造成的实际损失仍不明朗。
