津波
海に落下する隕石の想像図
巨大隕石が海に落下すれば津波が起こると考えられる(衝突津波)。歴史時代には明確に証明された衝突津波はないが、メキシコ湾・カリブ海沿岸各地には、約6550万年前の天体衝突時に発生した津波の津波堆積物が残っており、津波高は約300 mと推測されている。
カリブ海では従来よりPTWCが警報を発表し各国に通知する体制があったが、2004年のスマトラ島沖地震を受けて、同様にユネスコが中心となって政府間調整グループICG/CARIBE EWS を設立、独自の警報体制を構築する動きが模索されている。
宮城県の歌津町、戸倉村を含む地方や、岩手県田老町では「晴れた日には、よだ(津波)はこない」「寒い時期の津波はない」「冬の晴れた日には津波は来ない」といった話が伝えられていた。昭和三陸地震の際にはこの伝承によって却って大勢の犠牲者を出したと言われている。なお、東北地方太平洋沖地震も寒い時期の発生であり、また津波到達時に三陸沿岸では雪が降っていた。
昭和三陸地震では強い揺れを伴ったが、過去の経験に因る「強い揺れがあったときは津波は来ない」という伝承から被害に遭った者もいる。これは、明治三陸地震で弱くゆっくりとした揺れの後に津波が来たという経験に基づいている。
明治三陸地震による津波が発生した6月15日は旧暦の端午の節句、昭和三陸地震による津波が発生した3月3日は新暦の桃の節句に当たることから、「津波は節句の日に来る」という伝承も生まれた。
「津波は引き波から来る」という誤った知見 に基づいた教育がかつて行われていたこともあり、開発途上国を含めて誤った知識が流布されている。かつての日本でも、「地震が起きたら海へ逃げろ」という陸上での津波避難としては適切でない教訓があった。この説は、秋田県の男鹿半島では、1964年に起きた男鹿半島沖地震での山崩れの経験からのものだとされている。
津波の原因として最も一般的なものは、海底地震すなわち震源地が海底である大地震であり、記録に残る津波の大部分はこれによるものである。
地震前のプレートの沈み込み。重い海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込む。
プレートの歪みと隆起。海洋プレートは大陸プレートの先端を押し込みながら沈み込む。大陸プレートの内側上部は隆起する。
地震の発生。一瞬にして大陸プレートの先端が隆起し、津波を生じる。大陸プレートの内側上部は沈降する。
津波の伝播。両側に津波が広がっていく。
断層が活動して地震が発生した時に、海底にまで断層のずれが達して海底面が上下に変化すると非圧縮性流体である海水が上下に移動させられてその地形変化が海面に現われ水位の変動がうねりとなって周囲に広がっていき、津波となる。地震の揺れ(地震動、地震波)で生じる海震とは異なる。大地震においては、数十kmから時に1,000 kmを超える長さ、数十kmから数百kmの幅の範囲で、数十cmから数十mという規模で、数十秒から数分の間に、海底が一気に起きる。この体積変化のエネルギーは巨大で波長が非常に長いため、ほとんど失われることなく海水面の隆起や沈降に変換されて津波を生じる。
正断層による海底の沈降によっても、逆断層による隆起によっても津波は起こる。マグニチュード8級の地震では震源域の長さが100 km以上になる事もあり、それに伴う地形変化も広い面積になるので、広範囲の海水が動いて大規模な津波を起こす。