Het woord tsunami komt uit het Japans en is een samenvoeging van tsu (haven) en nami (hoge golf). Op 11 maart 2011 veroorzaakte een zeer zware aardbeving buiten de kust bij Japan een verwoestende tsunami. Vijf jaar geleden eerder werd Zuidoost-Azie met Kerst getroffen door een catastrofale tsunami. Naast aardbevingen kan ook het weer aanleiding geven tot een bescheiden tsunami. Meteotsunami’s hangen samen met plotselinge variaties in de luchtdruk.
Een tsunami ontstaat als er in zeer korte tijd een grote hoeveelheid water verticaal verplaatst. Dit gebeurt bijvoorbeeld als er een aardbeving in de korst onder de oceaan plaatsvindt, én als die aardbeving een verticale bodembeweging veroorzaakt. Een aardbeving waarbij de twee aardplaten alleen langs elkaar schuiven, veroorzaakt geen tsunami.
Direct na de aardbeving ontstaat er op de oceaan een golf met een hoogte die overeenkomt met de verticale beweging van de oceaanbodem. Deze golf heeft een golflengte die tot honderden kilometers kan oplopen. De golf verplaatst zich met een snelheid die bij benadering kan worden berekend door de wortel te nemen van het product van de valversnelling en de diepte van de oceaan ter plaatse.
Voor een oceaan van 5 kilometer diep is dat dus een snelheid van 220 meter per seconde of 800 kilometer per uur. Het lijkt bijna een onwerkelijk grote snelheid te zijn, maar dit is de fasesnelheid, de snelheid waarmee de golftoppen zich voortbewegen. De snelheid van het water zelf, de deeltjessnelheid, is hier maar een kleine fractie van.
Aanvankelijk neemt de hoogte van de golf af doordat de golf zich snel over een groot gebied verspreidt. Schepen op zee merken vrij weinig van een tsunami. De golfhoogte neemt pas weer toe wanneer de golf de kust nadert. De toename van de hoogte is het gevolg van de wetmatigheid dat bij een ondieper wordende oceaan de golfsnelheid afneemt.
De afnemende snelheid leidt er vervolgens toe dat ook de golflengte kleiner wordt. Wanneer het volume van het verplaatste water als constant aangenomen wordt, dan kan het dus niet anders dan dat de golfhoogte enorm gaat toenemen. Daarmee kan een tsunami, die midden op de oceaan misschien nog maar 50 centimeter hoog was, aangroeien tot een vele meters hoge, alles verwoestende golf bij de kust.
Het aangroeien van de golf wordt enigszins getemperd doordat in werkelijkheid niet alle golven even snel lopen. De snelle golven lopen voorop en hebben de grootste golflengtes, kortere golven komen achteraan. De golfenergie verspreidt zich dan over een groter gebied. Dit wordt ook wel dispersie genoemd en deze dispersie is er de oorzaak van dat niet één golf de stranden bereikt maar dat een hele 'golftrein' ontstaat.
De eerste golftop hoeft niet de hoogste top te zijn. De spreiding van de verschillende golflengtes is vooral een kenmerk van diepwatergolven, golven waarvan de golflengte kleiner is dan de diepte. Gooi een steen in een diepe vijver en je ziet dat de lange golven de snelste zijn. Tsunamigolven in de oceaan zijn paradoxaal genoeg ondiepwatergolven door hun extreem grote golflengte, maar hebben ook een klein beetje de karakteristiek van diepwatergolven. Zij bevinden zich in het overgangsgebied tussen de twee golftypes.
De beschrijving van mensen dat de zee zich eerst terugtrok (vissen lagen te spartelen op het strand) en daarna terugkwam met steeds hogere golven kan dus fysisch goed verklaard worden. Maar het is een mythe dat altijd een golfdal als eerste aankomt. Of er eerst een golfdal of eerst een golftop aankomt, hangt vooral af van wat er in het epicentrum voor bewegingen zijn opgetreden.
