잔잔한 해안가에 태풍이나 해저 지진이 발생했을 때는 평상시의 평균 해수면보다 훨씬 높은 수위로 바닷물이 밀려오는 경우가 있다. 이와 같은 현상을 통틀어 해일이라고 한다. 때로는 해일이 엄청난 재산과 인명 피해를 입힌다.
폭풍 해일
해수면은 어느 곳이나 그 높이가 같을 것으로 생각되지만, 사실은 그렇지 않다. 해수면 위의 기압이 시간과 장소에 따라 계속 변하기 때문에 해수면의 높이도 계속 변하게 된다. 일반적으로 주위보다 기압이 10 hPa정도 낮으면 수위가 10cm 정도 올라간다.
폭풍해일을 저기압성 해일이라고도 한다. 이는 중심 기압이 특별히 낮은 저기압이나 태풍이 해안에 접근하면 해수면이 평상시의 평균 해수면보다 높아져서 바닷물이 육지로 넘쳐 올라오기 때문에 생긴다. 중심기압이 920 hPa이하인 초대형 태풍은 이론적으로 약 1m 정도의 해수면 상승을 가져오지만, 실제로는 이보다 훨씬 높은 해수면 상승이 일어난다.
왜냐하면 해안에 접근할수록 해저 지형이 낮아져 해파의 해저와의 마찰 에너지가 상승하는 효과를 가져오기 때문이다. 또한 해안선의 모양에 따라서도 큰 차이가 나며, 저기압이 해안에 접근하는 시간과 그 지역의 만조 시간이 일치하면 폭풍 해일의 위력이 더욱 강해져서 큰 피해를 가져오는 경우가 있다.
우리 나라의 폭풍 해일은 주로 여름에서 가을 사이에 태풍이 통과할 때 남동 해안에서 나타나고, 강한 저기압이 육지에서 동해안으로 빠져나갈 때도 나타난다.
지진해일
해저에서 지진이 발생하여 넓은 범위에 걸쳐서 해저가 융기하거나 함몰될 때, 또는 대륙 사면에서의 퇴적물의 사태가 생길 때 부근의 해수에 급격한 변화가 생겨 해파가 발생한다.
이로 인한 해파는 파고가 낮고 파장이 긴 장주기파의 특성을 갖는 천해파(장파)이다. 지진해일은 태평양의 해저 지진으로 인하여 일본에서 주로 많이 발생하기 때문에 쓰나미(tsunami)라고도 한다.
주기는 보통 10~30분이고, 파장이 150km정도이다. 지진해일은 천해파의 특성을 갖기 때문에 파의 전파 속도는 수심에만 관계된다. 따라서 어느 태양의 해저에서 지진이 발생한 시간과 해안까지의 거리 및 해저 지형을 알면 도착 시간을 정확하게 예보할 수 있다.
지진해일도 외양에서는 파고가 낮지만 해저 지형이 낮은 해안에 접근할수록 파의 속력은 감소하고, 파고가 높아져서 막대한 피해를 낸다. 태평양 연안 지역은 지진 해일에 의한 피해가 대단히 크기 때문에, 현재 하와이의 지진 해일 경보소가 각국의 협조 아래 경보를 내고 있다.