Tsunamis sind das Ergebnis einer schnellen Verdrängung von Meerwasser. Die Energie der Verdrängung schiebt eine große Wasserwelle mit Geschwindigkeiten von bis zu 800 Meilen pro Stunde über den Ozean – so schnell wie ein Jetliner. Während ein Tsunami auf dem offenen Meer nur in einer Höhe von ein oder zwei Fuß auftreten kann, kann die Welle verheerende und zerstörerische Auswirkungen haben, wenn sie eine Küste erreicht.
Die Erde besteht aus einem großen Netzwerk tektonischer Platten, die ständig in Bewegung sind. Oft ist die Verschiebung nur ein oder zwei Zoll pro Jahr. Manchmal bauen sich im Laufe der Zeit Kräfte auf und eine Verschiebung erfolgt heftiger, wenn gespeicherte Energie entlang von Verwerfungen oder in tiefen Meeresgräben freigesetzt wird, wo Platten kollidieren. Alle Meere und Landmassen haben Verwerfungslinien, aber der Pazifische Ozean ist für einen „Ring of Fire“ bekannt, eine aktive geologische Region, in der Erdbeben, sich verschiebende Kruste und Vulkane häufig sind.
Wenn Platten ineinander schlagen, kommt es zu Erdbeben. Wenn diese Kollisionen dazu führen, dass eine Platte unter die andere rutscht, tritt ein Subduktionsbeben auf. Die plötzliche und heftige vertikale Verschiebung der Erdkruste löst oft einen Tsunami aus, da Tonnen von Meerwasser nach oben getrieben werden und die Schwerkraft nach unten das Wasser schnell über den Ozean schickt. Nicht alle Erdbeben führen zu einem Tsunami und nicht alle Tsunamis durchqueren den gesamten Ozean. Der Schock einiger Beben wird vom Ozean absorbiert und die umgebende Geographie der Buchten und Landmassen bestimmt, wie sich ein Tsunami fortsetzt.
Subduktionsbeben sind die häufigste Ursache von Tsunamis, aber nicht die einzige Ursache. Auch andere Verschiebungen in großen Teilen der Erdkruste können einen Tsunami auslösen. Ein Erdrutsch entweder unter Wasser oder entlang einer Küste kann genug Material bewegen, um die großen Wassermengen zu verdrängen, die für einen Tsunami erforderlich sind. Kalbende Gletscher, die in einen oder mehrere massive Brocken brechen, drücken ebenfalls Wasser in einen Tsunami. Unterwasservulkane, die nahe der Oberfläche auftreten, sind stark genug, um Wasser zu verdrängen und einen Tsunami zu verursachen. Ein seltenes Ereignis ist ein ozeanischer Einschlag eines Kometen oder Meteors, der Wassersäulen in alle Richtungen schickt, von denen das Objekt gefallen ist.
In einem tiefen Ozean ist das verdrängte Wasser vielleicht kaum wahrnehmbar, aber die gespeicherte Energie in einem sich schnell bewegenden Tsunami wird freigesetzt, wenn die Welle oder die Brandung flaches Wasser erreicht. Die Welle verlangsamt sich, aber die Energie im Inneren lässt ihre Höhe wachsen. Die Wellenspitzen bewegen sich schneller als die Basis, was dazu führt, dass Tsunamis schnell ansteigen und Höhen von 30 Metern oder mehr erreichen, wenn sie auf Land treffen. Der Tiefpunkt einer Welle erreicht zuerst die Küstenlinie. Dabei wird das Wasser entlang der Küste seewärts gezogen und der Meeresboden in Küstennähe wird kurzzeitig freigelegt, typischerweise für etwa fünf Minuten, bevor der erste Kamm auftrifft. Ein Tsunami wird normalerweise als eine Reihe von Wellen erlebt, die als Wellenzug bezeichnet werden und die zerstörerische Natur dieser Naturkatastrophen verstärken.
