關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
當地時間下午2:46，在日本本州島東海岸附近發生的8.9級強烈地震引發了劇烈的海嘯，已造成數百人喪生，其影響遠至約8000公里外的北美西海岸。這很大程度上與海嘯波穿過的海洋深度以及地震的巨大規模有關，這是日本有記錄以來最強烈的地震。
海嘯在襲擊日本北部海岸並摧毀整個城鎮約七小時後襲擊了夏威夷。據報道，襲擊日本的海浪高達七米，而夏威夷則倖免於嚴重破壞。儘管如此，海嘯的威脅還是導致檀香山和關島的港口關閉，並在包括美國、印度尼西亞和智利在內的20個國家釋出了警告、警戒和沿海疏散。
為了瞭解海嘯如何從如此遙遠的距離構成嚴重威脅，《大眾科學》採訪了格雷格·瓦倫丁，他是地質學教授和紐約州立大學布法羅分校地球災害研究中心主任。事實證明，瓦倫丁原定於週五早上飛往日本參加一個會議，討論一個關於地震和火山災害的合作專案。由於日本官員正在處理這場災難的善後事宜以及可能發生的更多海嘯，會議被取消了。
[以下是採訪的編輯版文字記錄。]
地震是如何產生海嘯的？
這次海嘯很可能是由太平洋板塊俯衝到日本下方引起的地震造成的。正在發生的事情是，太平洋的固體地球最上層的50到100公里通常以我們看來非常慢的速度（也許每年幾釐米）向西北方向移動。但是，日本週圍的地殼密度小於太平洋的地殼。當兩者相遇時，海洋地殼下沉，這兩個板塊真的會相互摩擦。沿著這兩個板塊相互摩擦的區域，力量會隨著時間的推移而積聚。然後它會突然斷裂，太平洋板塊會突然下沉，而日本所屬的亞洲板塊會略微彈起。這兩個板塊的突然運動會排開大量的水，這就是造成海嘯的原因。
海嘯波與普通海浪有何不同？
海嘯波傳播速度非常快。我們在海洋中習慣的普通海浪大多由風驅動，因此它們以風吹的速度傳播。對於海嘯，速度取決於水的深度。例如，在開闊的海洋中，水深5000米，海嘯波的速度約為每秒220米。在500米深的海洋中，海浪的速度降至每秒約70米。如果海嘯開始的地方和它到達的地方之間有很多深海，這些海浪將會非常快地到達那裡。
海嘯波在到達海岸時會發生什麼變化？
海嘯之所以具有如此大的破壞性，部分原因在於，當這團水體接近海岸線時，它也會減速，因此波浪前部的水比波浪後部的水移動得慢。因此，你會看到這種巨大的水堆積效應。
當它接近海岸線時，那裡的海平面可能會升高几米，甚至10米——在極端情況下可能會達到20米——並保持這種狀態很長一段時間，因為這些波浪的波長非常長。因此，它與在海岸線撞擊並滾回大海的由風驅動的波浪完全不同。在海嘯的情況下，海岸線上的海平面會在一段時間內升高。海岸上低於該水平面的任何東西都會被淹沒一段時間。
海嘯波的高度可以在它們到達海岸之前預測嗎？
我們可以很好地預測路徑和速度，但是很難預測給定位置的高度。這與瞭解波浪內部的流體動力學的細節以及海底的形狀——它變淺的速度有關。
未來幾天和幾周內，這次地震的餘震是否有可能引發新的海嘯？
是的，有可能。通常，當地震釋放了俯衝帶（例如海洋地殼在日本下方俯衝的地方）的某些應力時，它會使該區域的其他部分失去平衡。這個俯衝帶是一個非常大的地質構造，可能長數百至數千公里，太平洋板塊在那裡下沉到亞洲板塊之下。只有一小部分斷裂產生了這次地震和海嘯，但是一部分斷裂的事實現在改變了整個系統中力的平衡。因此，可能會有另一次地震，儘管大多數餘震不如最初的地震強烈。
餘震需要多強才能引發海嘯？
一般來說，6級或更高的震級足以引發海嘯，但這也要取決於當地的情況，所以我不會說這是絕對的。震級越高，地震越有可能引發海嘯，因為震級反映了地殼斷裂時的運動量。
但這也要取決於地震的型別。有些地震是由於兩個板塊水平滑動而引起的。加利福尼亞州的聖安地列斯斷層就是一個很好的例子。如果海床上發生水平滑動，地殼的垂直運動不會那麼多，因此可能會產生較小的海嘯。像日本附近的俯衝帶之所以如此容易引發海嘯，是因為它具有很多上下運動，這真的會移動大量的水。