지진해일은 지진에 의해서 생기는 해일이며 쓰나미라고도 한다.
대부분의 지진 발생은 예측하기 어렵지만 지진해일이 먼 거리에서 발생했을 때 지진해일에 대해서는 그 도착시간을 예상할 수 있다. 예를 들어 지진이 일본 북서 근해(동해 북동부 해역)에서 발생했다면 1시간에서 1시간 30분 후 대한민국 동해에 영향을 미치기 시작한다. 지진 발생 후 지진해일이 일어날 것인가에 대한 확실한 증거를 찾는 데에는 상당한 시간이 걸리므로 만일의 사태에 대비하여 바다 밑에서 일정 규모 이상 얕은 지진이 일어날 경우 주의보나 경보를 발표하는 것이 국제관례이다.
2024년 1월 1일 일본 노토반도 인근에서 규모 7.6의 강진이 발생한 후 2시간이 지나지 않아 동해안 남항진에 최고 20cm 높이의 지진해일이 도달했으며 오후 6시6분에는 강원도 동해시 묵호에서 최고 67cm의 파도가 관측되었다.
일부 전문가들은 이번 강진의 원인으로 '지하수'를 지목했다. 지하수가 단층 사이에 들어가면서 단층이 미끄러져 충돌이 발생했다는 것이다. 부산에서 684km 떨어진 노토반도에서 발생한 지진은 한국에도 지진해일을 유발하는 영향을 미치고 있다.
지진해일이 해안에 도착하면 바닷물이 빠르게 빠져나가면서 다음 해일이 밀려오는 일이 되풀이된다. 규모 6.3 이상으로 진원 깊이 80km 이하의 얕은 곳에서 수직 단층운동에 의한 지진일 경우, 지진해일이 일어날 가능성이 크다.
쓰나미란 말은 1946년 태평양 주변에서 일어난 알류샨 열도 지진 해일이 발생할 때 최대 규모의 희생자를 내자 세계 주요 언론들이 '지진과 해일'을 일컫는 '쓰나미(Tsunami)'라는 일본어를 사용하기 시작했는데 당시 하와이에서 참사를 목격한 한 일본계 미국인이 이를 '쓰나미'라고 말한 것이 널리 알려진 것으로 보고 있다. 2년 뒤인 1948년 미국 정부는 하와이에 지진해일 경보센터를 건설하면서 이 센터의 명칭에 영자로 표기한 '쓰나미'를 포함했다.
세계적으로 가장 큰 손해를 끼친 지진해일은 인도네시아 수마트라섬 부근 인도양에서 규모 9.3의 강진에 의해 발생한 남아시아 지진 해일로 인도양 쓰나미는 2004년 12월 26일 인도네시아 수마트라 인근 해역에서 발생한 대규모 지진에 의해 일어났다. 지진으로 해저가 갑자기 수직으로 수 미터 상승하면서 엄청난 양의 물이 이동하며 인도양 해안 전체를 강타한 지진해일이 발생했다. 인도네시아 수마트라섬 부근 인도양에서 규모 9.0의 지진에 이어 발생한 100m에 달하는 거대한 파도는 인근 국가를 휩쓸다시피 했다.
가장 먼저 인도네시아를 강습했으며, 30분 후에 아다남(Adanam) 섬, 1시간 30분 후에 태국, 2시간 후 스리랑카와 인도, 7시간 후에 몰디브와 아프리카 동부지역까지 차례로 휩쓸었다. 당시 지진 해일의 피해를 본 국가는 모두 12개국으로 스리랑카, 태국, 인도, 말레이시아, 싱가포르, 미얀마, 소말리아, 케냐, 탄자니아 등에까지 광범위한 피해를 줬다. 그 규모나 지역적인 범위에서 전례 없는 피해라 부를 만했다.
지진 발생지에서 아주 먼 곳까지도 피해를 주는 해일을 원거리 쓰나미 (teletsunami)라고 부르며, 해저 지반이 수평운동보다는 수직운동일 때 발생할 가능성이 훨씬 높다. 아체의 피해를 조사한 과학자들은 해안선 넓은 구간을 따라 쓰나미가 밀려올 때 당시 파도의 높이는 24m에 달했으며, 내륙으로 파고들면서 일부 지역은 30m가 넘는 높이로 상승했다는 증거도 발견되었다. 레이더 위성이 심해의 쓰나미 높이를 기록했는데 지진 발생 후 심해에서 높이가 600mm 정도로 측정되었다.
다른 모든 해일과 그렇듯이 지진해일은 얕은 물과 깊은 물에서 서로 다른 활동 방식을 가진다. 깊은 심해에서는 쓰나미의 높이가 낮고 파장도 매우 길어 눈에 거의 띄지 않고 수면 위에 영향도 거의 없으며 일반적으로 시속 500-1,000km의 고속으로 이동하지만, 해안선과 가까운 얕은 물에서는 쓰나미의 속도가 시속 수십 km로 느려지며 그 과정에서 거대한 파도가 만들어진다.
당시 기록된 지진 규모는 지진 발생 직후엔 8.0으로 계산됐지만 최종적으론 9.3으로 기록됐다.
본진의 진원은 수마트라섬 북부의 서쪽 해안에서 약 160km 서쪽으로 떨어진 시멀루에이섬 바로 북쪽 인도양해역으로 진원 깊이는 해수면 아래 30km 지점(초기 보고에는 10km)이다. 본진은 순다 메가스러스트의 북쪽 지역이 1,300km 길이로 파열되면서 발생했다. 지진의 진동은 방글라데시, 인도, 말레이시아, 미얀마, 태국, 스리랑카, 몰디브에서도 감지되었다. 스플레이 단층(Splay faults) 혹은 2차 수직단층이라는 형태로 단층 파괴가 이뤄져 몇초 만에 해저의 길고 좁은 지형이 순간적으로 위로 튀어올랐다. 이 때문에 갑자기 높이가 높아진 물이 내려가면서 파장의 속력이 급격히 높아졌고 진원 단층 인근의 인도네시아 마을인 롱아는 완전히 파괴되었다.
인도네시아는 뉴기니섬과 인접한 동북쪽 섬을 따라 쭉 이어지는 환태평양 조산대와 인도네시아 서부와 남부를 따라 수마트라섬, 자와섬, 발리섬, 플로레스섬, 티모르섬까지 이어지는 알프스-히말라야 조산대 사이에 끼어 있다. 본진 2년 전에 발생한 2002년 수마트라지진이 본진의 전진으로 추정된다.
이는 1960년 칠레 지진이 기록한 규모 9.5에 이어 역사상 두 번째로 강력한 지진이다. 일본 도쿄 대학 연구팀은 인도네시아 반다아체(Banda Aceh)의 남부 해안가를 따라 지진해일의 파고가 24m 이상을 기록하였으며, 섬 지역에서의 물이 30m 이상에 차올랐다는 사실을 알아냈다. 또 지진 해일의 평균속도가 초당 13.72m를 기록하였다는 사실도 밝혀냈다.
미국지질조사소 추산 사망자는 28만3100명(유엔조사에 따른 사망자 숫자는 23만1452명). 이 중 3분의 1은 어린이였다는 점이 더 가슴을 아프게 한다. 더구나 사망자 이외에 실종자도 1만4100명에 이른다. 이런 대규모 사고에서 실종자는 대부분 집으로 돌아오지 못한다는 사실을 감안하면 실제 사망자 숫자가 30만에 달한다는 말이 있을 정도였다.