Приливные волны и цунами — это два самых мощных типа волн на Земле, которые часто путают в популярной дискуссии. И хотя эти термины иногда используются как синонимы, на самом деле приливные волны и цунами имеют различные причины.
Приливные волны возникают из-за гравитационного взаимодействия между Землёй и Луной, а также в меньшей степени — Солнцем. Эти волны являются продуктом приливов, которые приводят к ежедневным отливам и приливам в прибрежных районах, а это означает, что они, как правило, предсказуемы и коррелируют с фазами Луны.
Самые высокие приливы во время новолуния — когда Луна находится между Землёй и Солнцем; и полнолуния, когда Земля находится между Луной и Солнцем.
Гравитация Луны оказывает большее влияние на те участки Земли, которые находятся ближе к Луне, что вызывает подъем воды в виде выпуклости в океане. В то же время на стороне Земли, противоположной Луне, также образуется выпуклость в океане из-за инерции — естественной тенденции движущегося объекта продолжать движение или неподвижного объекта оставаться неподвижным. Вода, отдаляющаяся от Луны, сопротивляется гравитационным силам, которые пытаются притянуть её в противоположном направлении.
Эти две выпуклости движутся вокруг Земли по мере вращения нашей планеты и вращения Луны вокруг нас, а это означает, что в большинстве регионов приливы происходят дважды каждые 24 часа 50 минут. Между тем, отливы происходят в районах, которые не находятся ни ближе, ни дальше всего от Луны.
Приливная волна может простираться на тысячи километров. Во многих случаях приливные волны небольшие. Но некоторые географические особенности, такие как узкие заливы и устья рек, могут концентрировать энергию приливов, создавая в некоторых районах огромные волны.
Однако приливные волны не могут сравниться с разрушительной силой цунами — термина, означающего на японском языке «волна в гавани». В отличие от приливных волн, цунами во многом непредсказуемы. Они возникают в результате подводных землетрясений, оползней, извержений вулканов и даже метеоритов.
Часто сильные цунами вызывают подводные землетрясения в зонах субдукции, где одна континентальная плита скользит под другую. Землетрясения магнитудой 6,5 или более, которые происходят на относительно небольших глубинах и поднимают земную кору, тоже вполне могут вызывать цунами. Кроме того, вызвать цунами могут вулканы и оползни — как под водой, так и на суше, прилегающей к океану, — которые приводят к движению большого количества магмы и камней. По словам Синолакиса, эти события могут быть пропущены системами раннего обнаружения.
Сила подобных событий вытесняет воду, и энергия этого смещения распространяется как волна. Цунами могут быть локальными, региональными или отдаленными, в зависимости от магнитуды. Цунами может возникнуть в результате событий, происходящих вблизи места, где волна достигает береговой линии, но также может произойти и за тысячи километров от него.
Цунами могут быть едва заметны, поднимая поверхность океана всего на несколько сантиметров. Но они могут распространяться со скоростью 500 миль в час (800 км/ч). Продолжительность цунами составляет от нескольких минут до двух часов. В то время как меньшие глубины вблизи береговых линий замедляют движение волн, они увеличивают их высоту, потому что волны, следующие за первоначальным волновым фронтом, нагоняют его, усиливая его силу. Это явление объясняет массивные стены воды, которые могут образовываться, когда цунами обрушивается на сушу.
Поскольку цунами в значительной степени непредсказуемы, у людей, проживающих в уязвимых прибрежных районах, может быть всего несколько минут на то, чтобы добраться до возвышенностей. Некоторые из крупнейших цунами вызвали волны, затопившие районы на несколько километров вглубь материка. После разрушительного цунами в Индийском океане в 2004 году, в результате которого погибло почти 230 тысяч человек, в регионах, подверженных риску, были установлены датчики для создания системы раннего предупреждения.
Но стоит отметить, что данная система далека от совершенства.