海啸预警系统是一个高度复杂的国际和国家级网络，其核心目标是快速检测可能引发海啸的事件（主要是海底大地震），评估其海啸生成潜力，并在海啸波到达海岸之前，向可能受影响的地区发布及时、准确的警报，以最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
其运作流程可以概括为以下几个关键环节：
监测与检测:
- 地震监测网络:
- 这是最快速、最主要的触发机制。全球和区域性的地震台网（如美国地质调查局的全球地震台网、各国自己的地震台站）持续监测地壳活动。
- 当发生一次强震（通常指发生在海底或近海、震级在6.5级或以上的浅源地震），地震台网会在数秒到数分钟内：
- 定位震中： 确定地震发生的精确地理位置（经度、纬度、深度）。
- 测定震级： 快速计算出地震的矩震级。
- 判断类型： 分析地震机制（如逆冲断层型地震更容易引发大规模海啸）。
- 海平面监测网络:
- 海啸浮标系统：
- 核心设备：DART系统。全称是“深海海啸评估和报告系统”。这些浮标部署在深海（通常是潜在海啸源区的外缘）。
- 工作原理：
- 浮标本身漂浮在海面，通过锚链与固定在海底的压力记录仪相连。
- 压力记录仪持续监测上方水柱的重量变化（即水压）。平静的海面下，水压相对稳定。
- 当海啸波（本质是波长很长的深海波）经过时，即使波高在深海只有几厘米到几十厘米，也会引起可测量的水压变化。
- 海底记录仪将压力数据实时传输给海面浮标。
- 海面浮标通过卫星将数据传输到预警中心。
- 关键作用： 确认海啸是否实际产生，并测量深海中的海啸波幅和周期，这对于精确预测其到达沿岸的时间和可能的高度至关重要。DART数据可以区分海啸波和普通海浪或潮汐变化。
- 潮汐站/验潮仪网络：
- 部署在全球和各国沿岸港口。
- 持续监测海平面高度。
- 当海啸波传播到近岸时（波高会显著增大），潮汐站能直接检测到海啸波的到达和实际波高。
- 作用： 提供近岸海啸的实时验证，用于更新和修正预警，评估实际影响，并确认预警结束。
数据处理与风险评估:
- 预警中心： 接收到地震和海平面数据后，信息会汇集到区域海啸预警中心。全球主要有：
- 太平洋海啸预警中心（PTWC，位于美国夏威夷）：负责太平洋及周边区域。
- 西北太平洋海啸预警中心（NWPTAC，位于日本气象厅JMA）：主要负责日本及周边。
- 印度洋海啸预警和减灾系统协调组（ICG/IOTWMS）下的各区域中心（如印度、澳大利亚、印尼）。
- 加勒比海及邻近区域海啸预警中心（CARIBE-EWS）。
- 东北大西洋、地中海及连接海域海啸预警中心（ICG/NEAMTWS）。
- 快速分析与评估：
- 地震参数复核： 预警中心利用更全面的数据复核地震位置、深度、震级和机制。
- 海啸生成潜力评估：
- 基于地震参数（尤其是震级、深度、断层滑动机制）、历史海啸数据库和已知的俯冲带特征，初步判断该地震是否具有引发海啸的潜力。
- 如果判断为“有潜力”，则立即启动海啸预警流程。
- 海啸数值模拟：
- 利用超级计算机运行复杂的海啸传播模型。
- 输入数据包括：精确的地震参数、海底地形图、海岸线数据、实时的DART浮标数据（如果已获得）。
- 输出预测： 模拟海啸波的传播方向、速度、预计到达各海岸线的时间，以及预测的最大波高范围。
- 整合实时海平面数据：
- 将DART浮标和近岸潮汐站发回的实际海平面异常数据输入模型，进行实时校正，使预测结果更准确。
- 如果DART数据未检测到海啸波，预警中心可能会降级或取消警报（如果地震本身不足以引发海啸）。
警报决策与发布:
- 警报分级： 根据评估结果，预警中心会发布不同级别的警报：
- 海啸预警： 表示可能或正在发生海啸，预测将对特定区域造成广泛、危险的淹没。这是最高级别警报，要求立即采取疏散行动。
- 海啸注意报/海啸咨询： 表示可能发生海啸，产生强海流或海浪，预测淹没范围较小或危害较低。建议人们远离海滩和港口，转移到高处，但不一定要求大规模疏散。
- 海啸信息公告： 提供地震信息，但评估认为没有海啸威胁，或威胁极小。主要用于告知情况，消除恐慌。
- 海啸监测： 表示地震可能引发海啸，但需要更多数据（如等待DART浮标数据）才能确定威胁级别。提醒相关部门和公众保持警惕。
- 国际协调： 区域预警中心（如PTWC）会立即将警报信息通过专用通信线路（如全球电信系统GTS）发送给ICG/PTWS（太平洋海啸预警系统政府间协调组） 的成员国国家预警中心。
- 国家级决策与发布：
- 接收到区域中心警报后，各国国家海啸预警中心（如中国国家海洋环境预报中心、美国国家海啸预警中心NTWC、日本气象厅JMA）会：
- 结合本国更详细的海岸线地形、人口分布、本地地震和海洋监测数据，进行更精细化的风险评估。
- 确定本国具体受影响的海岸区域和相应的警报级别（可能细化到县市甚至社区）。
- 做出最终的警报发布决策。
- 通过多种官方渠道向政府应急管理部门、媒体和公众发布警报。
信息传递与公众响应:
- 多渠道快速传播： 这是救命的关键环节，必须快速、广泛、重复。
- 紧急警报系统： 通过电视、广播中断正常节目，插播警报。
- 手机警报： 通过小区广播或短信向特定区域内的所有手机发送警报。
- 网络与社交媒体： 政府网站、官方社交媒体账号发布警报和指引。
- 户外警报系统： 海岸地区的警报器、高音喇叭鸣响。
- 地方当局通知： 警察、消防、社区工作人员通过扩音器、敲门等方式通知。
- 清晰指引： 警报信息必须包含：
- 威胁级别（预警、注意报等）。
- 预计受影响的具体区域。
- 预计海啸最早到达的时间。
- 建议或强制的行动指令（如“立即向高地或内陆疏散！”、“远离海滩和港口”）。
- 信息发布机构和有效时间。
- 公众响应： 收到警报后，公众必须立即按照指示行动，通常是向地势高的地方或内陆快速撤离。时间就是生命，犹豫可能导致严重后果。
总结其核心特点：
- 速度至上： 从地震发生到发布警报，目标是在几分钟到十几分钟内完成。
- 多源数据融合： 结合地震、深海浮标、近岸潮汐站等多种数据源，相互验证。
- 模型预测驱动： 依赖先进的数值模型进行快速、动态的预测和修正。
- 分级预警： 根据威胁程度发布不同级别的警报。
- 国际-国家-地方协作： 依赖全球和区域性的协调机制，信息层层传递和细化。
- 多渠道快速发布： 利用一切可用手段确保警报信息在最短时间内触达尽可能多的人。
- 公众教育是基础： 系统的有效性最终依赖于公众对警报的理解和迅速、正确的响应。
海啸预警系统是人类应对自然灾害的杰出工程之一，它整合了地球物理学、海洋学、气象学、通信技术和应急管理等多个领域的知识和技术，旨在为沿海居民争取宝贵的逃生时间。
