לא גל רגיל
הגלים שנשברים על החוף נוצרים מהרוח. הם מערבלים רק את המטרים העליונים של הים, שיא חולף כל כמה שניות, והמרחק משיא לשיא הוא אולי מאה מטר. צונמי הוא משהו אחר. הוא נוצר כשנפח עצום של מי אוקיינוס נדחק פתאום ממקומו, לרוב ברעידת אדמה מתחת לקרקעית הים, לפעמים במפולת תת־ימית, בהתפרצות געשית או, לעיתים נדירות מאוד, בפגיעת אסטרואיד. השיאים שלו יכולים להיות מאה קילומטרים או יותר זה מזה, ועשר דקות עד שעה זה אחרי זה, והוא מניע את המים לכל העומק, עד קרקעית הים.
באוקיינוס הפתוח קל לפספס גל כזה: התרוממות של מטר בערך, פרוסה על פני עשרות קילומטרים. ספינה ששטה מעליו עולה ויורדת בעדינות רבה מכדי שמישהו ירגיש. ובכל זאת אותו גל יכול להגיע לחוף כחומת מים בגובה מטרים רבים ולשטוף קילומטרים לתוך היבשה.
קרקעית הים קופצת
הצונמים הגדולים ביותר נוצרים ברעידות אדמה מגה־דחף, שבהן לוח טקטוני אחד מחליק אל מתחת ללוח אחר לאורך העתק משופע. במשך מאות שנים הלוחות נעולים זה בזה, והלוח העליון נדחס ומתכופף לאט. כשההעתק סוף־סוף מחליק, בתוך דקה או שתיים, קרקעית הים ליד ההעתק מזנקת למעלה בכמה מטרים, ואילו הקרקעית הקרובה יותר ליבשה שוקעת.
את המים אי אפשר לדחוס, ולכן כל עמוד האוקיינוס שמעל זז יחד עם הקרקעית. ברגע אחד פני הים מקבלים את אותה צורה: גבנון ארוך מעל ההתרוממות ושקע מעל השקיעה. הכובד מושך את הגבנון בחזרה למטה, והוא מתפשט לשני גלים, אחד שיוצא אל הים הפתוח ואחד שפונה אל החוף הקרוב, כל אחד בגובה של כמחצית מהגבנון המקורי. מכיוון שהשקע נמצא בצד הקרוב ליבשה, הגל שפונה אל החוף מתחיל לעיתים קרובות בשפל.
למה מים עמוקים מהירים
צונמי ארוך הרבה יותר מעומק האוקיינוס, ולכן הוא גל מים רדודים אפילו באמצע האוקיינוס השקט. בגל כזה המהירות לא תלויה באורך הגל. היא תלויה רק בעומק המים, , ובכובד, :
מעל 4 km של מים זה נותן כ־200 מטר בשנייה, יותר מ־700 km/h, מהירות השיוט של מטוס נוסעים סילוני. צונמי יכול לחצות אוקיינוס בפחות מיממה: הצונמי באוקיינוס ההודי ב־2004 הגיע לסרי לנקה, 1,600 km ממוקד רעידת האדמה, כשעתיים אחרי שהיא התחילה.
נסו: העבירו את עומק האוקיינוס מים יפן אל האוקיינוס השקט העמוק וצפו בחצייה הבאה. הסרגל שמעל הפרוסה מסמן איפה היה שיא הגל כל עשר דקות; במים עמוקים יותר הסימונים מתרחקים זה מזה, כי בכל עשר דקות הגל עובר מרחק גדול יותר.
מאט וגדל לגובה
כשהגל מטפס על המדרון היבשתי ועולה על המדף היבשתי הרדוד, המהירות שלו יורדת יחד עם העומק. מעל 100 m של מים הוא נע בכ־110 km/h; מעל 10 m, בכ־35 km/h, המהירות של מכונית בעיר. החזית של הגל מגיעה למים הרדודים ומאטה ראשונה, בזמן שהחלק האחורי, שעדיין נמצא במים עמוקים יותר, ממשיך להתקדם. הגל מתקצר, השיאים נערמים זה על זה, והאנרגיה שהגל נושא נדחסת לכמות מים קטנה והולכת.
האנרגיה הזאת צריכה ללכת לאנשהו, ולכן הגל גדל לגובה. כשהים נעשה רדוד בהדרגה, הגובה גדל ביחס הפוך לשורש הרביעי של העומק, כלל שנקרא חוק גרין: במים רדודים פי מאה הגל גבוה בערך פי שלושה. ליד החוף הגל נעשה גבוה כמו חלק גדול מהמים שמתחתיו, והוא כבר לא יכול לשמור על צורתו. הוא נשבר, לא כמו גל גלישה מסתלסל, אלא כחומת מים גועשת שנקראת נחשול, או כמפלס ים שעולה מהר וממשיך לעלות.
נסו: צפו בנתונים שמעל שיא הגל כשהגל מגיע למדף. המהירות יורדת לכמה עשרות קילומטרים לשעה, בזמן שהגובה גדל פי כמה. אחר כך העלו את קפיצת קרקעית הים למגניטודה 9 וראו כמה רחוק ההצפה רצה לתוך העיירה.
מכיוון שהזמן בין שיא לשיא לא משתנה כשהגל מאט, הצפה של צונמי היא לא התזה אחת. הים ממשיך לזרום פנימה במשך דקות ארוכות, מתנקז בחזרה בעוצמה רבה, ולעיתים קרובות באים אחריו גלים נוספים. הסצנה מראה רק את הראשון: אחרי שהוא נסוג, היא מתחילה שוב ברעידת האדמה.
אזהרות ודקות
כשהחלק המוביל של הגל הוא שפל, הים נסוג קודם, לפעמים במאות מטרים, ומשאיר דגים וסירות תקועים על קרקעית הים. זה סימן האזהרה הטבעי המפורסם ביותר, והגל מגיע בתוך דקות. גם רעידה חזקה שנמשכת זמן רב ליד חוף היא סימן אזהרה. בשני המקרים העצה זהה: אל תחכו לאזעקה רשמית; עלו מיד לשטח גבוה או התרחקו מהחוף אל תוך היבשה.
מרכזי התרעה מאתרים רעידת אדמה תת־ימית בתוך דקות, ומאשרים שיש צונמי בעזרת מדי גאות וחיישני לחץ על קרקעית הים העמוקה, שמרגישים גל חולף בגובה של סנטימטרים ספורים. מכיוון שהמהירות תלויה רק בעומק, ועומקי האוקיינוסים ממופים, אפשר לחזות מתי הגל יגיע לכל חוף. בעיירות קרובות להעתק הגל עשוי להגיע בפחות מחצי שעה, ולכן זמן ההתרעה קצר.
מה המודל הזה משאיר בחוץ
הפרוסה היא חתך דו־ממדי. צונמי אמיתי מתפשט גם לצדדים, וצורת החוף יכולה למקד אותו לתוך מפרצים או לפזר אותו לאורך חופים פתוחים. קרקעית הים כאן היא אגן, מדרון ומדף חלקים; לקרקעיות אמיתיות יש רכסים, קניונים ואיים שמעקמים את הגל ומחזירים אותו, וחלק מגל אמיתי מוחזר מהמדרון במקום להמשיך הלאה. חוק גרין תקף כל עוד העומק משתנה לאט, ומפסיק לחול בנקודת השבירה; השבירה עצמה, החיכוך על המדף והזרימה הטורבולנטית על היבשה מסובכים הרבה יותר. ההצפה מצוירת כשכבה שעולה ויורדת יחד עם הים בחוף, ולכן היא לא מראה את המים שוטפים פנימה או את הפסולת שהם סוחפים. גובהי הגל מצוירים מוגזמים מאוד, אחרת גל בגובה מטר על פני מאות קילומטרים לא היה נראה בכלל.