海嘯預警的機制是什麼？

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兩個子問題是：什麼樣的地震會引起海嘯？這樣的地震發生後海嘯多久(exactly)會到達？

首先是第一個子問題：什麽樣的地震會引起海嘯？可以參考本人在http://www.zhihu.com/question/20172216 問題中的答案。其實這個問題跟海嘯預警的機制關係不大。「沒有引起海嘯警報」只是因為海嘯的強度沒有達到預警的閾值。
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回答主題。發生海嘯的幾個過程中，地震以目前人類的技術手段，是無法預報的。只能在地震發生後進行預警。海嘯預警包括收據海嘯波數據（或者地震波的數據）-通過數值模式模擬海嘯波（最重要的信息包括海嘯波的波高和到達時間，對於有可能受災的地區，比如在太平洋發生的海嘯，一般都需要模擬整個太平洋海域）-針對特定區域發出預警。其中前兩個階段是技術問題，最後一個階段是公共管理的問題（個人感覺，對最後一個階段不是很熟悉）。
一、那麼海嘯發生後，有多少時間用來收集數據-計算海嘯波-發出預警呢？
答案是取決於與震中的距離。海嘯波和地震波是有時間差的，地震波的縱波（也叫做P波）的波速大約為5.5~7 千米/秒[1]，海嘯波的傳播速度取決於水深，在5000米的水深中不過大約0.2千米/秒，接近淺水時還會更慢。這個速度差就是用來預警的時間。概念上，離震源越遠，用來預警的時間就越多。20千米遠，大約有100秒時間；100千米遠，大約500秒。
如2011東日本大地震，在與死神的賽跑中，距離最近的宮城縣僅有10分鐘（距離震中約130千米）的時間用於預警。
二、地震/海嘯數據收集

海嘯預警收集的數據是什麽數據呢？這裡有個權衡：

1. 地震波的數據，優點是時間上比海嘯波的數據快，缺點是需要通過地震波推算地震的性質（強度、震中、震源深度等），屬於間接的數據。而事實上，這部分推算不夠精確，是2011東日本海嘯巨大災難的主要原因之一。

2. 直接測定海嘯波的數據，優點是「直接」，缺點是只有當海嘯波到達某些站位，也就是海嘯發生、傳播的過程開始之後，才能夠得到海嘯的數據，而此時可能已經有些區域受災了。

日本氣象廳（JMA）採用的海嘯預警系統是基於前者，利用遍布日本的地震儀，測定地震波數據的預警，始建於1999年[2]。

圖1 日本的海嘯預警示意圖（圖中所示約3分鐘就可以發布第一次海嘯預警，但是實際上，由於地震波數據反演的不準確，可能多次修改預警等級，造成預警不精確）

圖2 NOAA的太平洋海嘯預警中心則是基於後者，利用遍布大洋的DART浮標進行海嘯波的監測。圖中所示為浮標的位置，不同顏色表示布設的國家。

只要任意兩個以上浮標監測到海嘯波，即可通過這些數據來推算海嘯波的來源、強度，從而進行數值模擬。由於是直接測定，精確度比地震反演高。推算得到海嘯源數據後，利用預先設定好的模式，計算海嘯的波高和到達時間。即使在單核的PC上，也只要花10分鐘，即可計算出精度為2分（大約3.67千米）、整個太平洋海區的波高和到達時間[3]。在大型計算機上所花費時間則更少。
計算出每個區域的海嘯波到達時間和波高，即可根據特定的標準，發布海嘯預警。接下來就涉及到發布預警的方法、手段等問題~就不是我的領域了~

總結：
1. 利用深海浮標監測海嘯波的數據；
2. 根據數據推算海嘯波的性質，包括發生位置、海嘯源的強度；
3. 利用數值模式模擬海嘯波，從而計算整個海區的海嘯波到達時間和波高；
4. 根據數值模式的結果發布海嘯預警。
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[1] 地震波_百度百科
[2] Japan Meteorological Agency
[3] Tang, L., et al. (2009). "Development, testing, and applications of
site-specific tsunami inundation models for real-time forecasting." Journal
of Geophysical Research114(C12).