Tsunamis são grandes movimentos de água desencadeados por terremotos submarinos. Embora raros, seu impacto em regiões costeiras pode ser devastador. Em 2014, o mais recente registro foi em Fukushima, Japão, 11 mar 2011, que também causou acidente na usina Fukushima Daiichi. Devido ao altíssimo risco de perdas de vidas, NOAA e agências congêneres usam vários instrumentos para detectar tsunami ou potencial tsunami. A maioria dos tsunamis e evidências passadas estão em terras ao redor do Pacífico.
Primeiro alerta costuma ser sinal sismográfico de terremoto. Rede sismográfica da NOAA triangula múltiplos sinais para obter latitude/longitude da perturbação. Qualquer terremoto submarino de magnitude significativa pode gerar tsunami. Ondas sismográficas viajam pela crosta terrestre muito mais rápido que o tsunami pelo oceano. Sismógrafos dão valioso primeiro indicador, mas há mais terremotos que tsunamis — alertas são corroborados com outros instrumentos antes de ações defensivas.
Primeira medição direta do tsunami vem de boias de alto mar. NOAA tem sistema de boias na superfície e monitor de pressão no leito marinho. Monitor é muito sensível, mede diferença de pressão correspondente a milímetros de aumento de altura de onda.
Sistemas que registram alturas de maré alta/baixa em local específico, vinculadas a coordenadas GPS. Detectam deslizamentos submarinos em sua localidade melhor que rede distribuída de boias. Rede de boias detecta muitas coisas que não são tsunami (dados precisam filtro). Marégrafo detecta tsunamis só quando acontecem, mas aviso é mais curto. Ter ambas fontes aumenta precisão sobre escopo e área afetada.
Observação por satélite do tsunami indonésio 2004 foi por acaso, mas satélites detectaram e mediram a onda. Isso gerou pesquisa para usar satélites existentes medindo distorções oceânicas — há propostas de usar distorção gravitacional causada pela massa de água em movimento como mecanismo de detecção.
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