สึนามิจากภูเขาไฟ เช่นเดียวกับในตองกาเมื่อวันที่ 15 มกราคม ทำให้นักวิทยาศาสตร์สับสนเพราะความซับซ้อน
พฤติกรรมของสึนามิที่เกิดจากแผ่นดินไหวนั้นค่อนข้างคุ้นเคยและสามารถคาดเดาได้ อย่างไรก็ตาม
ประเภทที่เกิดจากภูเขาไฟ เช่น สึนามิที่ตองกาเมื่อวันที่ 15 มกราคม นั้นเข้าใจยาก
ในปรากฏการณ์ทั้งสอง หลักการพื้นฐานเหมือนกัน:
น้ำถูกแทนที่อย่างกะทันหัน ทำให้เกิดคลื่น น้ำไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากการแพร่กระจาย อย่างไรก็ตาม
ในขณะที่แผ่นดินไหวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน
สึนามิที่เกิดจากภูเขาไฟเป็นกระบวนการใต้น้ำที่ซับซ้อนมากขึ้นด้วยการระเบิดใต้ดิน ก๊าซที่ปล่อยออกมา
เศษระเบิด กระแสน้ำ และอื่นๆ ลาวาและดินถล่ม
ความเสี่ยงจากสึนามิจากภูเขาไฟก็อาจยาวนานขึ้นเช่นกัน
หลังเกิดแผ่นดินไหว อาฟเตอร์ช็อกใต้น้ำยังคงสั่นสะเทือนต่อเนื่องเป็นเวลาหลายสัปดาห์
แต่หลังจากการปะทุของภูเขาไฟ แรงสั่นสะเทือนยังคงทำให้ทะเลสงบนิ่งเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปี
การปะทุเมื่อวันที่ 14 มกราคมเกิดขึ้นเนื่องจากภูเขาไฟใต้ดินนอกชายฝั่งตองกา ประมาณ 8,500 กม
ทางตะวันตกเฉียงใต้ของซานฟรานซิสโก สหรัฐอเมริกา
คลื่นขนาดใหญ่มาถึงตอนเหนือของแคลิฟอร์เนียประมาณ 12 ชั่วโมง
ต่อมา ประจวบกับกระแสน้ำสูง นี่คือเหตุผลที่ขอให้ผู้คนในฮาวาย
อลาสก้า และชายฝั่งแปซิฟิกในสหรัฐอเมริกาออกจากชายฝั่งหรืออยู่ห่างจากชายฝั่ง
และปฏิบัติตามคำแนะนำใหม่จากหน่วยงานท้องถิ่น
นาธาน วูด นักภูมิศาสตร์กล่าวว่า "มีหลายสิ่งหลายอย่างเกิดขึ้น
กระบวนการทางกายภาพที่มากขึ้นจึงเป็นเรื่องยากสำหรับเราที่จะรู้จริงๆ
ว่าน้ำจะมีพฤติกรรมอย่างไรและเราจะได้เห็นอะไร"
นาธาน วูด นักภูมิศาสตร์กล่าว USGS) ศูนย์ธรณีศาสตร์ตะวันตก
"ฟองแก๊สขนาดยักษ์ลุกขึ้น มันคือหายนะ มหาสมุทร 'เรอ' และเรอที่มีทั้งหินและเถ้า" เขาอธิบาย
คลื่นสึนามิที่เกิดจากภูเขาไฟนั้นค่อนข้างหายาก
โดยมีผู้บันทึกน้อยกว่า 100 รายในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมา
ภัยพิบัติครั้งล่าสุดเกิดขึ้นในปี 2018 เมื่อแผ่นภูเขาไฟขนาดใหญ่
ของเกาะ Anak Krakatau ประเทศอินโดนีเซีย
ถล่มลงสู่ทะเล น้ำท่วมที่ราบต่ำของเกาะชวาและสุมาตรา คร่าชีวิตผู้คนไปประมาณ 400 คน
คลื่นสึนามิส่วนใหญ่เกิดจากแผ่นดินไหว ไม่ใช่ภูเขาไฟ
ในสหรัฐอเมริกา ส่วนใหญ่เกิดจากการก่อตัวของเกาะใหม่ในกลุ่มหมู่เกาะอะลูเชียนในอลาสก้า อย่างไรก็ตาม
บนดาวเคราะห์ที่มีพื้นผิวสองในสามปกคลุมด้วยน้ำและมีคลื่นไหวสะเทือนตลอดเวลา ประชากรชายฝั่งจำนวนมากอาจตกอยู่ในความเสี่ยง
จากการศึกษาในปี 2546 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Super-Tsunami โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน
Franziska Whelan และ Dieter Kelletat มีอันตรายจากสึนามิ
ที่ร้ายแรงในทุกแนวชายฝั่งที่หันหน้าเข้าหาแหล่งน้ำเปิดและเกาะภูเขาไฟที่ค่อนข้างเล็ก
การพยากรณ์การระเบิดของภูเขาไฟเป็นเรื่องที่ท้าทาย
ในขณะที่ผู้เชี่ยวชาญมีเครือข่ายสถานีแผ่นดินไหวทั่วโลกที่ซับซ้อนเพื่อติดตามแผ่นดินไหวและประเมินเวลาการเกิดซ้ำโดยเฉลี่ย
ภูเขาไฟนั้นคาดเดาได้ยากกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกมันเงียบสงบ ไม้
สิ่งต่างๆ จะยากขึ้นโดยเฉพาะเมื่อภูเขาไฟอยู่ใต้น้ำ
ในการติดตามภูเขาไฟบนบก นักวิทยาศาสตร์สามารถวางเซ็นเซอร์ไว้บนเชิงเขา
“แต่คุณไม่สามารถใช้อุปกรณ์เหล่านั้นเพื่อตรวจสอบใต้น้ำ งานนี้ท้าทายจริงๆ” วูดกล่าว
ไม่ว่าจะเกิดจากภูเขาไฟหรือแผ่นดินไหว เส้นทางของคลื่นยักษ์สึนามิจะถูกติดตามโดยใช้เครื่องมือเดียวกัน
ในสหรัฐอเมริกา ระบบเตือนภัยสึนามิแห่งชาติจับตาดูคลื่นอย่างใกล้ชิดขณะที่แผ่กระจายไปทั่วมหาสมุทร
เวลาในการเดินทางขึ้นอยู่กับความลึกของก้นทะเล และนักวิทยาศาสตร์ก็ทราบข้อมูลนี้
เป็นผลให้พวกเขามักจะสามารถคาดการณ์เมื่อสึนามิจะเข้าสู่ชายฝั่งใดชายฝั่งหนึ่ง
แต่หลังจากรู้ว่าภูเขาไฟปะทุเมื่อใดและที่ไหน
ระบบเตือนภัยสึนามิแห่งชาติของสหรัฐฯ ประกอบด้วยเครือข่าย 39 สถานี
ที่รู้จักกันในชื่อ Deep Ocean Tsunami Assessment and Reporting (DART) มูลค่า 12 ล้านดอลลาร์
บนพื้นทะเลทั่วโลก ระบบนี้สร้างขึ้นในปี 2529 ตามคำเตือนสึนามิที่ผิดพลาดในฮาวาย
และได้รับการอัพเกรดหลังจากสึนามิในมหาสมุทรอินเดียในปี 2547
ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนไปมากกว่า 200,000 คน
เซ็นเซอร์ใต้น้ำของ DART ถูกยึดไว้กับพื้นมหาสมุทร ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันน้ำ
จากนั้นส่งข้อมูลนี้โดยคลื่นเสียงไปยังทุ่น ทุ่นส่งข้อมูลไปยังศูนย์เตือนภัยชายฝั่งผ่านดาวเทียม
ตองกาได้รับผลกระทบโดยตรงมากที่สุดจากการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหม่
เมื่อวันที่ 15 มกราคม น้ำได้ท่วมบริเวณชายฝั่งของเมืองหลวง Nuku'alofa ในตองกาตาปู
ซึ่งเป็นเกาะที่ใหญ่ที่สุดของตองกาอย่างรวดเร็ว ในชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาและฮาวาย
น้ำขึ้นในอีกไม่กี่ชั่วโมงต่อมา พวกมันไม่สูงและแข็งแรงเท่าไหร่
วูดกล่าว แต่ก็ยังอันตรายอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในท่าเรือ