わたしは津波に関しては専門知識はないが、 20年以上前に地球物理コースの学生として学んだことや 最近のテレビ・新聞の解説に基づいて、 基礎知識と思われることを述べておく。
2004年12月26日のインド洋スマトラ沖の地震による津波災害は、 死者数に関して史上最大のものかもしれない(未確認)。 1960年チリ津波の経験のある太平洋と違って、 住民にも予備知識がなく、国際的警報システムもなかったので被害が大きかった。
津波は地震によって起きる海の波である。 英語でも学術用語としてはtsunamiという。 日常の英語ではtidal waveということが多いが、 これは潮汐(月と太陽の重力によって起きる海水の動き)をさす本来の意味に 使うべきである。 類似の現象として高潮(英語ではstorm surge)がある。 これは台風などの低気圧によって、気圧が低いために海水がいわば吸い上げられる ことで水位が高くなることである。 海面の強い風の効果でできる振幅の大きい波が加わり、 瞬間的水位はさらに高くなる。 とくに高潮と潮汐の満潮が重なると水位が高くなるので注意が必要である。
津波は地震に伴って海底が鉛直に変位するときに発生する。 強い地震でも、 震源が深くて地殻変動が海面に達しないときや、変位がほとんど水平のときには、 津波は無視できる。 しかし地震を感じた時点では区別できないので、警戒は必要である。 津波は海の深さに比べて波長の長い波として伝わるので、 その速さは{重力加速度×水深}の平方根でよく近似できる。 外洋では毎時数百kmとなる。 沿岸では水深が浅くなるため遅くなり、波頭の間隔が詰まってくる。 これは波のエネルギーが狭いところに集まってくることだから、 沿岸で振幅が大きくなることになる。 波の変位は上向きから始まることも下向きから始まることもある。 下向きから始まった場合、沿岸ではまず海水が岸からひくのが見られ、 遅れて高い波がくることになる。
ある場所の地震が百年に何回程度起きるかという確率はだいぶわかってきたが、 個々の地震の予知ができる可能性は低いので、 個々の津波に対する警報は、地震が起こってからその観測データを解釈し、 地方行政機関やマスコミを通じて現地の人に伝えるところまで、 即時の情報伝達が不可欠である。 残念ながら震源のごく近くの津波に関しては間に合わないだろうが、 今回のタイ国プーケットのように2時間の時間がある場合には、 日本の場合のような体制があれば、間にあったはずである (その国の現業機関に常時対応できる体制があること、 住民に予備知識があることが前提となるが)。 即時の警報には、 衛星からの観測はあまり有効でない。 事件が起こっている間に衛星の軌道がとおるとは限らないからだ。 [2005-02-08補足: 今回の場合、Jason 1という衛星の高度計で観測された (Gower, 2005)が、 即時の通報ではなく、あとでデータ解析をした結果わかったようだ]。 GPS観測は(地上の受信局が破壊されなければだが)有効だし、 通信衛星の役割はもちろん重要である。 また、被害調査や次に述べる危険度(hazard)評価に 衛星観測が役にたっていることはいうまでもない。
警報よりもむしろ重要なことは、 住民が予備知識をもつようにすることと、 仮に津波が起こったらどの場所ではどのような被害が起こりうるかを評価し、 施設(住宅を含む)の立地の計画に反映させることである。 (直接津波の話ではないが、 Monmonier (1997)、 Pollack (2003)の災害に関する章などを参照。)
高潮に関しては、 原因となる台風などの低気圧が外洋にあるうちに観測し、 警報につなげることができる。 台風がくるような低緯度地帯は静止衛星の視野にはいるので、 台風の移動を追跡することができる。 衛星では中心気圧まではわからないが、 赤外放射計で得られる雲頂温度の空間分布などから推測することはできる。 また、マイクロ波散乱計などから海面の波の高さや向きを知ることができる。 より正確な予測には、 気象、海面の波のそれぞれについて数値モデルを使ったシミュレーションも行なったほうがよいが、 シミュレーションの前提の不確かさもあるので、 観測データ自体も整理して伝え、現地では両方をあわせて判断することが必要である。 警報には即時の情報伝達が必要だが、津波に比べれば緊急でない。
地球温暖化の結果として津波がふえる、あるいは大きくなるという議論を している人がいるようだ(直接には確認していないのだが)。 津波は地震によって起こるものだから、 これは地球温暖化が地震に影響すると考えていることになる。 すべての現象は過去のすべての現象をあわせたものの結果であるという観点からは、 もちろん気候と地震も関連しているはずだが、 具体的な因果関係としてとりあげることが可能なものがあるとは非常に考えにくい。 (思いあたるのは、水の質量の移動をとおした影響だが、 地震の可能性をふやすか減らすかもわからない。)
しかし、「地球温暖化の結果として津波災害がふえる」 というのはありそうなことであり、まじめに対策を考えたほうがよい。 南極とグリーンランドの氷床がどう変化するかはまだわからず 短期的にはその変化は小さいだろうと思われるが、 海水の膨張と山岳氷河がとけるぶんの海水位上昇はほぼ確実である。 昔よりも高くなった海面に、昔と同じ高さの津波が重なれば (そして海岸の状態が変わっていなければ)、 当然、昔は波がこなかったところまで波が届くことになるだろう。