2004年印度洋海啸发生后，全球接连发生了一系列的海啸事件，使得海啸研究成为世界各国关注的热点。我国作为一个拥有1.8万公里海岸线，沿海地区人口和经济总量举足轻重的国家，尤其要重视对潜在海啸灾害的预防和监测。本文的工作主要集中在南海潜在地震海啸的模拟、观测和预警技术的研究，以期使我国在南海的海啸监测能力和预警技术得到完善和提高。　　 建立一个海啸预警系统，是一个系统性的工程，需要多方面的技术和方法，如海啸的数值模拟技术、海啸监测技术、海啸信息数据库管理技术、海啸预警平台开发等。本文的工作主要涉及三方面的内容，即海啸的数值模拟、海啸监测技术和海啸波传播的快速预报技术。　　 采用一个基于非线性浅水波方程的有限差分模型(COMCOT)，本文对多个历史海啸场景，包括1993年的日本奥尻岛局地地震海啸以及2011年3月11号日本9.0级地震引发的海啸进行了模拟。与历史观测资料进行对比，证明采用了多层嵌套网格和移动边界等技术，模式可以很好的复现历史海啸场景，计算的海啸波传输时间和最大波高、增水等与记录相吻合。通过多个数值试验，我们对海啸在近岸的传播效应进行了研究，包括地形的放大效应、对近岸建筑的作用力以及输运泥沙的能力，表明近岸局地地形的放大效应会显著增加海啸的破坏性，采用高精度的地形水深数据和高分辨率网格以及恰当的底摩擦方案对海啸波在近岸传播的模拟非常重要。然后对南海潜在的地震海啸灾害对我国华南沿海地区的影响进行了数值模拟和评估。　　 海啸预警系统的建立，有赖于通过海啸监测网络来及早获取高质量的海啸波观测数据。本文通过有缆的坐底压力式波潮仪来观测水位，利用海啸波提取算法从高频采样的水位数据中提取海啸波，实现对海啸波的实时监测。观测系统具有易维护、数据采样率高的特点。针对近岸水位观测，海啸波分离精度较低的问题，提出了结合一维EOF预报技术和神经网络技术，并将低频和高频信号分开预报的方法，有效地提高了近岸潮位的预报精度，能够更准确的分离海啸波。2011年3月11日在日本东北部海域发生的海啸提供了一个评估海啸波观测和信号提取方法的机遇。利用在我国沿海布放的压力式波潮仪，我们实时观测并提取到了较明显的海啸波增水。用功率谱和小波谱方法对观测数据进行分析，并与DART海啸浮标观测到的数据进行对比，研究了海啸波传播机理和时频特性。　　 在利用数值模拟建立的海啸场景数据库基础上，本文建立了基于神经网络的海啸传输时间和波高的预报模型。与目前的海啸预警系统依赖地震震源参数不同，模型以观测站实时提取出的海啸波信息作为输入，利用海啸在时间和空间上的相关性，来预报海啸特征。验证试验表明，模型能够更准确而且几乎可以在监测点获得海啸波信息的同时预报海啸波在近岸的到达时间和最大波高等信息。　　 本文对海啸观测和预警相关技术进行了研究，提出了切实可行的实现方案，并用实际海啸事件加以验证。通过本研究，可以为海啸的观测和预警提供一种新的思路和实现方式，以此为基础，可以在南海建立实验性的海啸观测和预警系统，为我国的海啸灾害预警体系起到一定的补充和参考作用。