東北地方太平洋沖地震のソースを表示

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{{Otheruses|2011年に東北地方太平洋沖で発生した地震|本地震により引き起こされた震災|東日本大震災}}
{{地震
|name = 東北地方太平洋沖地震
|image = SH-60B helicopter flies over Sendai.jpg
|image name = 地震後に発生した[[津波]]によって浸水した[[宮城県]][[仙台市]][[宮城野区]]沿岸（2011年3月12日）。[[津波火災]]も発生した。
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|map2 = {{Location map+|Japan|width=250|float=center|border=none|AlternativeMap=|places=
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|caption = 地震の震央の位置を示した地図
|date = [[2011年]]（[[平成]]23年）[[3月11日]]
|time = 気象庁発表<br>14時46分18.1秒<ref name="気象庁地震・火山月報"/>([[日本標準時|JST]])<br>05時46分18.1秒 ([[協定世界時|UTC]])<br>[[アメリカ地質調査所|米国地質調査所]]発表<br>14時46分24.1秒 (JST)
|duration = 160 - 170秒
|center = {{JPN}}<br>[[三陸|三陸沖]]（[[仙台市]]の東方70 km）<br>[[気象庁]]発表<br>{{ウィキ座標2段度分秒|38|06.2||N|142|51.6||E|region:JP_type:event|notes=<ref name=“震度”>[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqdb/data/shindo/#20110311144618 震度データベース検索] - 気象庁</ref><ref name="centerjma">{{Cite web|和書
|title = 地震情報（顕著な地震の震源要素更新のお知らせ）平成23年3月13日12時59分気象庁発表
|publisher = [[気象庁]]
|date =2011-03-13
|url = https://www.jma.go.jp/jp/quake/20110313125900387-010900.html
|accessdate = 2011-03-17
}}{{リンク切れ|date=2021年2月}}</ref>
|display = inline,title
}}<br>[[アメリカ地質調査所|米国地質調査所]]発表<br>{{Coord|38.297|N|142.373|E|region:JP_type:event|notes=<ref name="USGS">{{cite web
|title = M9.1 - near the east coast of Honshu, Japan
|publisher = [[アメリカ地質調査所|U.S. Geological Survey]]
|date = 2011-03-11
|url = http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/official20110311054624120_30#executive
|accessdate = 2019-03-18
}}</ref>
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|depth = 24<ref name="気象庁第14報">{{Cite press release
|和書|title= 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第14報）
|publisher = [[気象庁]]
|date = 2011-03-13
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/13a/201103130900.html
|accessdate = 2011-03-17
}}</ref>
|scaletype = [[モーメント・マグニチュード|M<sub>w</sub>]]
|scale = 9.0
|scaleother = <ref name="気象庁第15報">{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第15報）
|publisher = [[気象庁]]
|date = 2011-03-13
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/13b/201103131255.html
|accessdate = 2011-03-17
}}</ref>-9.1<ref name="USGS"></ref><br>[[気象庁マグニチュード|M<sub>j</sub>]]8.4<br>[[津波マグニチュード|M<sub>t</sub>]]9.1-9.4<ref>{{Cite web|和書|url = https://www.jishin.go.jp/main/chousa/kaikou_pdf/japan_trench.pdf |title = 日本海溝沿いの地震活動の長期評価 |publisher= 地震調査研究推進本部 |accessdate = 2021-03-11}}</ref>
|after = 震度1以上: 14,711回<sup>注1</sup><br>震度4以上: 348回<sup>注1</sup><br>M5以上: 991回<sup>注1</sup>
|mostafter = 2011年3月11日15時15分34.4秒、[[茨城県沖地震 (2011年)|茨城県沖（M7.6、最大震度6強）]]<ref name="気象庁地震・火山月報"/><ref name="気象庁第63報">{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第63報）、PDFファイル含む
|publisher = [[気象庁]]
|date = 2012-03-08
2021年2月13日23時11分最大震度6強
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1203/08b/201203081600.html
|accessdate = 2012-03-08
}}</ref>
|deaths = '''日本国内'''<sup>注2</sup><br>死者 19,765人<br>行方不明者 2,553人<br>負傷者 6,242人<br>'''日本国外'''<sup>注3</sup><br>死者 2人<br>行方不明者 5人
|money = 震災被害のみで16兆9000億円<sup>注4</sup>
|area = [[岩手県|岩手]]・[[宮城県|宮城]]・[[福島県|福島]]・[[茨城県|茨城]]の[[太平洋]]岸を中心とした[[東日本]]など
|data =
|plus = 注1: 全て2021年3月9日現在、地震調査研究推進本部の統計<!--資料の数字から本震の1回を差し引く--><ref>{{PDF|https://www.static.jishin.go.jp/resource/monthly/2021/2021_tohoku.pdf [「平成 23 年(2011 年)東北地方太平洋沖地震」以降の地震活動の評価]}}|（地震調査委員会 2021年3月9日）</ref>。<br>注2: 2023年3月1日現在、[[総務省]][[消防庁]]発表<ref name="FDMA">{{Cite press release
 |和書
 |title = 平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)の被害状況(令和5年3月1日現在)
 |publisher = [[総務省]][[消防庁]]
 |url = https://www.fdma.go.jp/disaster/higashinihon/items/163.pdf
 |format = PDF
 |date = 2023-03-09
 |accessdate = 2024-03-11
}}</ref>。死者は[[災害関連死|震災関連死]]を含む。<br>注3: 詳細は[[#日本国外]]の節参照。<br>注4: 2011年3月23日発表の日本政府による試算。原発事故によるものは含まない<ref>[https://www.bousai.go.jp/kaigirep/hakusho/r02/honbun/3b_6s_18_00.html 【令和2年版 防災白書｜附属資料18　東日本大震災における被害額の推計]  内閣府、2011年6月24日。</ref>。
|shindoarea=[[宮城県]][[栗原市]][[築館町|築館]]<br>（計測震度6.6）|shindo=7|shindotype=震度|tsunami=9.3 m以上: [[相馬港]]<ref name="jmasoma" /><ref group="注">観測範囲内での最大。相馬を含め計8地点で観測機器が破損した為、後続のより大きな津波が到達した可能性がある。</ref><br>最大遡上 40.1 m: [[綾里湾]]<ref name="津波400" /><br>浸水面積 561 [[平方キロメートル|km<sup>2</sup>]]以上（地盤沈下によるものも含む）<ref name="gsi59939">[https://www.gsi.go.jp/common/000059939.pdf 津波による浸水範囲の面積（概略値）について（第5報）] 国土地理院、2011年4月18日。</ref>|type=[[地震#プレート間地震|海溝型地震]]、[[衝上断層]]型<ref name="気象庁第15報"/><ref name="東大地震研">[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/#Wphase 2011年3月 東北地方太平洋沖地震] {{webarchive|url=https://webcitation.org/5y2aNqnv8?url=http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/ |date=2011年4月18日 }} 東京大学地震研究所、2011年3月14日閲覧。</ref>
}}
'''東北地方太平洋沖地震'''（とうほくちほうたいへいようおきじしん）は、[[2011年]]（[[平成]]23年）[[3月11日]]（[[金曜日|金]]）14時46分に[[日本]]の[[三陸沖]]の[[太平洋]]を[[震源]]として発生した[[超巨大地震]]である<ref name="気象庁地震・火山月報">{{PDFlink|[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/gaikyo/monthly/201103/monthly201103.pdf 平成23年3月 地震・火山月報（防災編）] p.60、ISSN 1343-4977、2011年3月、気象庁}}</ref>。[[気象庁]]による正式名称は「'''平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震'''」（{{lang-en-short|The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake}}）<ref name=":2">{{Kotobank|2=[[日本大百科全書]] (ニッポニカ)・[[ブリタニカ国際大百科事典]] 小項目事典}}</ref><ref>{{Cite web|和書|title=気象庁が名称を定めた気象・地震・火山現象一覧 |url=https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/meishou/meishou_ichiran.html |website=www.jma.go.jp |access-date=2022-06-25 |publisher=気象庁 |language=ja}}</ref>。

地震の規模は'''M9.0'''（気象庁）で、日本の観測史上最大規模だった。また[[宮城県]][[栗原市]]で'''最大[[震度7]]'''が観測された。震度7が記録されたのは、[[1995年]]（[[平成]]7年）の[[兵庫県南部地震]]（[[阪神・淡路大震災]]）・[[2004年]]（[[平成]]16年）の[[新潟県中越地震]]以来、観測史上3回目である。

この地震による災害を総称して「'''[[東日本大震災]]'''」と呼ばれる<ref name="気象庁第9報">{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第9報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-03-12
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/12g/201103121100.html
|accessdate = 2011-03-13
}}</ref><ref name="統一名称" /><ref name="首相官邸">[http://www.kantei.go.jp/foreign/incident/index.html 首相官邸ホームページ]の[[英語]]版、Prime Minister of Japan and His Cabinet "Countermeasures for 2011 Tohoku - Pacific Ocean Earthquake"より。2011年4月1日閲覧。</ref>。本震とそれに伴う[[巨大津波|大津波]]、その後の[[余震]]は[[東北地方|東北]]から[[関東地方|関東]]にかけての[[東日本]]一帯に甚大な被害をもたらした<ref name=":3">{{Cite web|和書|title=超巨大地震（東北地方太平洋沖型） |url=https://www.jishin.go.jp/regional_seismicity/rs_kaiko/rs_tohokuoki_eq-type/ |website=www.jishin.go.jp |access-date=2022-06-26 |publisher=[[地震調査研究推進本部]] |language=ja}}</ref><ref>{{Cite web|和書|title=【震災から10年】 死者 行方不明者「関連死」含め2万2200人に |url=https://web.archive.org/web/20210310110912/https://www3.nhk.or.jp/news/html/20210310/k10012907171000.html |website=NHKニュース |accessdate=2021-03-20 |last=日本放送協会}}</ref>。人的被害は[[災害関連死]]を含め死者19,765人・行方不明者2,553人（計22,318人）・負傷者6,242人となっており<ref name=":4">{{Cite web|和書|url=https://www.fdma.go.jp/disaster/higashinihon/items/163.pdf|title=平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）の 被害状況（令和5年3月1日現在） |access-date=2022-12-23 |date=2023-03-09|publisher=消防庁}}</ref>、日本における[[第二次世界大戦]]後最悪の[[自然災害]]といわれている<ref>{{Cite news|url=http://www.asahi.com/special/10005/TKY201103160080.html|title=大震災死者・不明者9000人超 戦後最悪の自然災害に|publisher=朝日新聞デジタル|date=2011年3月16日}}</ref>。また、[[国際原子力事象評価尺度]]で最も深刻なレベル7と評価された[[福島第一原子力発電所事故]]も併せて発生した<ref>{{cite news|url=https://www.jiji.com/jc/v4?id=f1-level70001|title=激震・福島原発事故「レベル７」|website=時事ドットコム|date=2011-04-12}}</ref>。
<!--
（冒頭文に関係のない記述コメントアウト）
元[[大阪大学]]准教授が本地震についての研究発表で不正行為を行っていたことを、同大学が2019年3月15日に発表した<ref>{{cite web|url=https://www.osaka-u.ac.jp/ja/news/topics/2019/03/15_01|title=研究活動上の特定不正行為に関する調査結果について|publisher=大阪大学|date=2019-03-15}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.tokyo-np.co.jp/s/article/2019012601001985.html|title=元准教授、東日本大震災も不正か 熊本地震で捏造指摘|date=2019-01-26|accessdate=2019-01-29|website=東京新聞 TOKYO Web|language=ja}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://web.archive.org/web/20190130000127/https://this.kiji.is/461825346292778081?c=39546741839462401|title=元准教授、東日本大震災も不正か 熊本地震で捏造指摘|accessdate=2019-01-29|last=共同通信|date=2019-01-26|website=共同通信|language=ja}}</ref>。准教授は不正の調査中に死亡したという。NHKや国土交通省は、他の取材や研究結果も併せて分析等は行っているので影響はないとしている<ref>{{cite news|url=https://www3.nhk.or.jp/news/special/sci_cul/2019/03/news/news_190315/#:~:text=%E5%A4%A7%E9%98%AA%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E3%81%AF15%E6%97%A5,%E3%81%A8%E3%81%97%E3%81%9F%E3%81%A8%E3%81%84%E3%81%86%E3%81%93%E3%81%A8%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82|title=大阪大学元准教授 熊本地震などの論文でデータねつ造|website=NHKニュース|date=2019-03-15}}</ref>。
-->

== 概要 ==
[[ファイル:A_seismogram_of_2011_Tōhoku_earthquake_and_tsunami.jpg|サムネイル|[[アメリカ合衆国]]の[[マサチューセッツ州]]の[[ウェストン天文台]]で記録された東北地方太平洋沖地震]]
[[File:20110311touhoku earthquake kaiken1.jpg|thumb|3月11日17時、地震発生を受けて記者会見する[[菅直人]][[内閣総理大臣]]]]
この地震は、[[2011年]][[3月11日]]14時46分18.1秒<ref name="気象庁地震・火山月報"/>、[[牡鹿半島]]の東南東約130 kmの太平洋（[[三陸#三陸沖（海域名）|三陸沖]]）の海底（[[北緯]]38度06.2分、[[東経]]142度51.6分）、深さ約24 km<ref name="気象庁第14報"/>を震源として発生した。[[太平洋プレート]]と[[北アメリカプレート]]の境界域（[[日本海溝]]付近）における[[地震#プレート間地震|海溝型地震]]で<ref name="jisinyochi0311"/>、震源域は[[岩手県]]沖から[[茨城県]]沖にかけての南北約500 km、東西約200 km、およそ10万平方キロの広範囲にわたった。地震の規模を示す[[マグニチュード]]は[[モーメント・マグニチュード|Mw]]9.0 - 9.1（気象庁は9.0、[[アメリカ地質調査所]]は9.1。[[気象庁マグニチュード|Mj]]8.4）<ref name="気象庁第15報"/><ref name="USGS"/>で、[[関東地震|大正関東地震]]（1923年）のMj7.9, Mw8.2<ref name="shutochokkajishinmodel">{{PDFlink|[https://www.bousai.go.jp/kaigirep/chuobou/senmon/shutochokkajishinmodel/pdf/dansoumodel_01.pdf 首都直下地震モデル検討会]}} 首都直下のM7クラスの地震及び相模トラフ沿いのM8クラスの地震等の震源断層モデルと震度分布・津波高等に関する報告書</ref><!--や[[昭和三陸地震]]（1933年）のMw8.4-->を上回る日本観測史上最大<ref name="hochi">{{cite news
 |title = 国内最大M8.8、震度7で宮城壊滅…東日本大地震
 |url  = https://web.archive.org/web/20110315082321/http://hochi.yomiuri.co.jp/osaka/gossip/topics/news/20110312-OHO1T00125.htm
 |newspaper = [[スポーツ報知]]
 |date  = 2011-03-12
 |accessdate = 2011-03-13
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20110315082321/http://hochi.yomiuri.co.jp/osaka/gossip/topics/news/20110312-OHO1T00125.htm
 |archivedate = 2011年3月15日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref><ref>[https://www.bousai.go.jp/kaigirep/hakusho/h24/bousai2012/html/honbun/1b_1h_1s_01_00.htm 東日本大震災の被害状況]内閣府（2012年）、2016年8月20日閲覧。</ref>であるとともに、世界でも[[スマトラ島沖地震 (2004年)|スマトラ島沖地震]]（2004年）以来の規模で、1900年以降でも4番目に大きな[[超巨大地震]]であった<ref name="USGS1">{{Cite web
 |url  = http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/year/mag8/magnitude8_1900_mag.php
 |title = Magnitude 8 and Greater Earthquakes Since 1900
 |publisher = U.S. Geological Survey
 |language = 英語
 |accessdate = 2011-03-14
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20110510044742/http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/year/mag8/magnitude8_1900_mag.php
 |archivedate = 2011-05-10
 |url-status=dead|url-status-date=2017-10
}}</ref><ref name="USGS2">{{Cite web
|url = http://www.usgs.gov/newsroom/article.asp?ID=2727
|title = USGS Updates Magnitude of Japan’s 2011 Tohoku Earthquake to 9.0
|publisher = U.S. Geological Survey
|language = 英語
|accessdate = 2011-03-15
}}</ref>。

{{規模が大きい地震 (日本)}}{{規模が大きい地震 (世界)}}

地震によって大規模な[[津波]]が発生した。最大で海岸から6 km内陸まで浸水<ref name="bp0314" />、岩手県[[三陸]]南部、宮城県、福島県[[浜通り]]北部では津波の高さが8 - 9 m<ref name="日本気象協会津波第3報" />に達し、[[明治三陸地震]]（1896年）の津波を上回る最大溯上高40.1 m（岩手県[[大船渡市]]）を記録する<ref name="津波400">{{Cite web|和書
|url = http://www.coastal.jp/ttjt/index.php?%E7%8F%BE%E5%9C%B0%E8%AA%BF%E6%9F%BB%E7%B5%90%E6%9E%9C
|title = 現地調査結果
|publisher = 東北地方太平洋沖地震津波合同調査グループ
|date = 2012-01-14
|accessdate = 2012-02-09
}}</ref>など、震源域に近い東北地方の太平洋岸では、その急峻な地形もあいまって高い津波が甚大な被害をもたらした。津波は関東地方の太平洋岸でも被害をもたらしたほか、[[環太平洋地域]]を中心に世界の海岸に達した。また、宮城県北部で最大震度7、岩手県から[[千葉県]]にかけて震度6弱以上を観測するなど広範囲で強い揺れとなり、関東地方の[[埋立地]]で大規模な[[液状化現象]]が発生した。一方東北太平洋岸では、[[地盤沈下]]により浸水被害が長期的に続いている。[[余震]]も過去例に無いペースで発生したうえ、通常の余震域外でも地震活動が活発化している<ref name="bosai48-01" /><ref>[https://www.jma.go.jp/jma/menu/jishin-portal.html 東日本大震災 〜東北地方太平洋沖地震〜 関連ポータルサイト] 気象庁、2012年2月11日閲覧。</ref>。

津波、液状化、建造物倒壊など、東北の岩手県、宮城県、福島県の3県、関東の[[茨城県]]、千葉県の2県を中心とした被害は大きく、この地震による死者・行方不明者計約1万8,500人の大半は東北の3県が占めた。また、[[電力系統|発電施設]]被害による大規模[[停電]]や一連の[[震災]]により、日本全国および[[世界]]に[[経済]]的な二次被害がもたらされた。

一方、地震と津波を要因とする人災により[[福島第一原子力発電所事故]]が発生し、10万人を超える被災者が[[屋内退避]]や[[警戒区域]]外への避難を余儀なくされた。警戒区域外でも、[[放射性物質]]漏れによる汚染が起きているほか、[[日本の原子力発電所]]の再稼働問題、[[東日本大震災による電力危機|電力危機]]なども発生した。

本地震の特徴として、いくつかが挙げられる。
; 海溝型地震であったこと
: [[北アメリカプレート]]と、その下に沈み込む[[太平洋プレート]]の境界部、[[日本海溝]]と呼ばれる[[海域]]で発生した[[地震#プレート間地震|海溝型地震]]であった。
; 連動型地震であったこと
:数十年 - 百数十年間隔で発生する海溝型のM8前後の大地震ではなく、それらが複数同時に発生する[[連動型地震]]であった。日本では[[19世紀]]終盤の近代観測開始以来初めて明瞭に連動型地震と断定されるものであった（[[東北地方太平洋沖地震及び津波のメカニズム#超巨大地震のスーパーサイクル|スーパーサイクル]]参照）。
; 東北太平洋沖でこのような連動型地震が発生する事態は「想定外」であったといわれている
: 地質調査や文献調査では、[[南海トラフ巨大地震|南海トラフ沿い]]において[[20世紀]]中盤から、関東地域において20世紀終盤から広く認識されていた一方、東北太平洋沖、[[北海道]]や[[千島列島]]の太平洋沖、[[九州]]や[[南西諸島]]の太平洋沖ではそれぞれ[[21世紀]]に入ってから（特に2004年の[[スマトラ島沖地震 (2004年)|スマトラ島沖地震]]以降）その可能性を示す知見が得られつつあった程度で、[[地震学]]界でも強く認識されていなかった。そのため、被害想定でもM8前後の海溝型地震までしか想定されていなかった。本地震後、新たな知見の集約や地震想定を見直す動きが活発化している（[[#教訓]]参照）。
; 超巨大地震であったこと
: Mw9.0は「[[超巨大地震]]」に分類され、19世紀終盤からの世界観測史上数回しか発生していない未曾有の規模であり、日本国内では観測史上最大の規模であった。
; 広範囲で強い揺れを感じたこと
: 規模が大きく震源域が南北に長かったため平行する本州・東日本の広範囲で強く揺れた。また、減衰しにくい[[長周期地震動]]によって名古屋、大阪など遠方でも揺れを観測し建物が損壊した<ref group="注">大阪府咲洲庁舎 スプリンクラーが破損してロビーが水浸し 天井ボードや壁面パネルなど10か所損傷など。</ref>。
; 揺れが長時間続いたこと
: [[本震]]の地震動は東日本全域で6分間以上継続し、長い揺れとして体感された。長周期地震動は10分間以上、地球を自由振動させる[[地震動#周期で見た地震動|超長周期地震動]]に至っては数十時間にわたって観測された。断層が滑る過程で、強い地震波を放出する破壊が数回に分けて断続的に発生したことが原因だとする説が発表されている。
; 短周期の揺れが主体であったこと
: 地震の規模に比して長周期の揺れは小さく、短周期の揺れが主体であったため、地震による直接の家屋被害は比較的起きにくかったといえる<ref>林佑樹,飯塚裕暁,汐満将史 ほか、「[https://doi.org/10.5610/jaee.13.5_62 2011 年東北地方太平洋沖地震の宮城県における 強震観測点周辺の状況と発生した地震動との対応性]」 『日本地震工学会論文集』 Vol.13 (2013) No.5 p.5_62-5_101, {{doi|10.5610/jaee.13.5_62}}</ref>。ただし、家屋被害は宮城県と福島県を中心に広範囲に渡って発生している。
; 高い津波が発生したこと
: 東北・関東・北海道などの太平洋岸に数m以上の[[巨大津波]]が到達、内陸の浸水が広範囲に及んだ。[[津波地震]]でみられるような[[海溝]]寄りにおけるゆっくりとした断層の滑りや、津波が高さを増すような複数回にわたる滑りが生じていたことなどが原因だとする説が発表されている<ref>''建築研究所国際地震工学センター 藤井雄士郎、東京大学地震研究所 佐竹健治''</ref><ref name="Ide"/><ref name="sankei110911"/><ref>[https://www.kyoto-u.ac.jp/static/ja/news_data/h/h1/news6/2013_1/131206_2.htm 東北地方太平洋沖地震における巨大地震・津波発生メカニズムの解明]（京都大学 2013年12月6日）</ref>。
; 大きな地殻変動が生じたこと
: 東日本全域にわたる東方向への[[地殻変動]]や東北太平洋岸の地盤沈下などが、本震により急激に発生、その後も速度を緩めながらゆっくりと進行している。
; 液状化現象が多発したこと
: 関東地方の津波の影響を受けなかった埋立地を筆頭に[[液状化現象|液状化]]が顕著に現れた。
; 前震とみられる地震があったこと
: 本地震発生2日前の3月9日、[[前震]]とみられる[[三陸沖地震 (2011年3月)|M7.3、最大震度5弱の地震]]が三陸沖で発生した<ref>[https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/09a/201103091300.html 平成23年3月9日11時45分頃の三陸沖の地震について](気象庁)</ref><ref>{{PDF|[https://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/report/kaihou86/03_20.pdf 地震予知連絡会会報第86巻 3-20 東北地方太平洋沖地震の前震活動と広域的静穏化について]}}</ref>。その地震による震度1以上の余震は、本地震発生当日の3月11日午前まで発生している<ref>（[http://bousai.tenki.jp/bousai/earthquake/seismicity_map/detail?date=20110309 2011年3月9日の震央分布図] - 日本気象協会）、（[http://bousai.tenki.jp/bousai/earthquake/seismicity_map/detail?date=20110310 2011年3月10日の震央分布図] - 日本気象協会）、（[http://bousai.tenki.jp/bousai/earthquake/seismicity_map/detail?date=20110311 2011年3月11日の震央分布図] - 日本気象協会）</ref>。
; 余震や誘発地震が多発していること
: その規模の大きさに比例して余震の回数・規模ともに大きく、地震学で通常「余震域」とされる地域の外で「[[誘発地震]]」が発生した。研究者・行政双方から、東日本では本地震による地殻変動の影響などで、被害をもたらすような地震の発生が促されているとの発表がなされており、警戒が強められている。

== 名称 ==
{{see also|東日本大震災#名称|震災#地震の名称と震災の名称}}

地震が発生した3月11日、[[気象庁]]はこの地震の現象を「'''平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震'''」と[[気象庁が命名した自然現象の一覧|命名]]した<ref name="気象庁第2報">{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第2報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-03-11
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/11c/201103111620.html
|accessdate = 2011-03-13
}}</ref>。

英文による名称として
* 公式の名称、「{{lang|en|The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake}}」 - 気象庁、平成23年（2011年）3月11日命名<ref name="気象庁第2報"/>。
*「{{lang|en|Tohoku Region Pacific Coast Earthquake}}」 - [[日本の政治|日本政府]]、[[総理大臣官邸|首相官邸]]<ref name="首相官邸" />。
*「{{lang|en|Tohoku - Pacific Ocean Earthquake}}」 - [[防衛省]]、[[外務省]]、[[国土交通省]]、[[経済産業省]]など<ref>[https://www.mofa.go.jp/j_info/visit/incidents/index.html 外務省ホームページ]の英語版、Ministry of Foreign Affairs of Japan "Tohoku - Pacific Ocean Earthquake"より。平成23年（2011年）4月1日閲覧。</ref>。
*「{{lang|en|The Tohoku earthquake}}」 - [[アメリカ地質調査所]] (USGS)、2011年3月16日時点<ref name="USGS2" /><ref>{{Cite web |title=USGS dubs Japan earthquake 'Tohoku' |url=https://www.latimes.com/archives/la-xpm-2011-mar-16-la-sci-quake-tohoku-20110317-story.html |website=Los Angeles Times |date=2011-03-16 |access-date=2024-08-10 |language=en-US}}</ref>。
*「{{lang|en|The Sendai (earth)quake}}」 - 英語圏メディア<ref>{{Webarchive|url=https://archive.is/20120718021202/http://rafu.com/news/2011/03/itns-3/|title=INTO THE NEXT STAGE: Sendai Quake, Tsunami Test Japan’s Spirit – Rafu Shimpo}}</ref>。
*「{{lang|en|The Japan (earth)quake}}」 - 英語圏メディア<ref>{{Webarchive|url=https://archive.is/20120708091951/http://articles.cnn.com/2011-03-11/world/japan.quake_1_hokkaido-tsunami-east-japan-railway|title=Widespread destruction from Japan earthquake, tsunamis - CNN}}</ref><ref>{{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20231226021740/http://www.wired.com/2011/03/japan-earthquake-surpise/|title=Japan Quake Epicenter Was in Unexpected Location {{!}} WIRED}}</ref>。
*「The Great East Japan Earthquake」- 東日本大震災
などがある。

地震発生後、しばらくの間は各メディアや組織・団体において震災としての名称は統一されておらず、「東日本大震災」や「東北関東大震災」などの呼称が用いられていたが、日本政府は2011年4月1日の持ち回り[[閣議]]で、この地震による災害およびこれに伴う原子力発電所事故による災害を「'''東日本大震災'''」とすることを了解、発表し<ref name="統一名称">{{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110403044607/http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20110401-OYT1T00701.htm|title=震災の呼称、閣議で「東日本大震災」に : 社会 : YOMIURI ONLINE（読売新聞）}}</ref><ref>{{Cite web |title=1　東日本大震災の被害状況 : 防災情報のページ - 内閣府 |url=https://www.bousai.go.jp/kaigirep/hakusho/h24/bousai2012/html/honbun/1b_1h_1s_01_00.htm |website=www.bousai.go.jp |access-date=2024-08-10}}</ref>、それ以降は各メディアでの呼称も「東日本大震災」に収束した。なお、気象庁は、自然現象としての「地震」の名称と、それにより引き起こされた「震災」の名称との違いに注意を喚起している<ref>{{Cite web |title=気象庁｜地震について |url=https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/faq/faq7.html#17 |website=www.jma.go.jp |access-date=2024-08-10}}</ref>。

その後、略称として月日より取られた「'''3.11'''」（さんてんいちいち、もしくは、さんいちいち）という記述も、メディアではしばしば見られる{{refnest|group="注"|発祥はさだかではないが、[[アメリカ同時多発テロ事件|9.11]]からの連想であるともいわれ、9.11と繋げて考察されることもある<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.jiji.com/jc/article?k=USEconomy307499&g=ws|title=【肥田美佐子のNYリポート】9.11と3.11を結ぶ点と線――消防士や原発作業員を健康被害から守れ|accessdate=2016-4-2}}</ref>}}。なお、「3.11」は2011年[[新語・流行語大賞]]トップテンに選出された。

== 本震 ==
[[ファイル:C0001xgp_wcmt_smt.png|right|160px|thumb|3月11日14時46分に発生した本震の[[発震機構|CMT解]]（下半球等積投影法、気象庁による速報）<ref name="jisinyochi0311">{{Cite press release
|和書|language =
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/11d/201103111730.pdf
|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」の地震の規模について（第3報）
|publisher = 気象庁地震予知情報課
|date = 2011-03-11
|accessdate = 2011-03-12
}}</ref>]]
気象庁や防災科学技術研究所などによると、この地震の要素は以下の通り。なお、発生時刻や震源は既知の地下構造モデルによって算出された理論上の精密値であり、実際の要素と多少のずれが生じている可能性がある。
* 発生時刻: 2011年（平成23年）3月11日 金曜日 14時46分18.12秒<ref name=":0">[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/bulletin/index.html 地震月報(カタログ編)]（気象庁）</ref>（[[日本標準時]]）
* [[震源]]: [[三陸]]沖（[[牡鹿半島]]の東南東約130 km付近、北緯38度6分12.6秒 東経142度51分39.6秒）
* 震源の深さ: 23.74 km<ref name=":0" />
* 地震の規模
**[[モーメント・マグニチュード|モーメントマグニチュード]] (Mw) 9.0
** [[気象庁マグニチュード]] (Mj) 8.4<ref name="jma28">{{Cite press release
|和書|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/25b/kaisetsu201103251730.pdf
|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第28報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-03-25
|accessdate = 2011-04-18
}}</ref>
* 最大[[気象庁震度階級|震度]]: [[震度7]]（宮城県[[栗原市]]築館、計測震度6.67<ref name="ejhds">[https://www.ejec.ej-hds.co.jp/bousai/sinsai/sinsai-03.pdf 平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震(M9.0)の強震動について] 株式会社エイト日本技術開発、2011年3月17日。</ref>）
* 最大[[加速度]] (PGA): 2,933.7[[ガル]]（宮城県栗原市築館）
* [[発震機構]]: 西北西－東南東方向に圧力軸を持つ[[逆断層]]型（CMT解）<ref> [https://www.jishin.go.jp/main/chousa/11mar_sanriku-oki/index.htm 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震の評価]  - [[地震調査研究推進本部]] 地震調査委員会 </ref><ref>{{Cite web|和書|title=気象庁｜平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震 |url=https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/2011_03_11_tohoku/index.html |website=www.data.jma.go.jp |accessdate=2022-03-19}}</ref>
* 地震の種類: [[太平洋プレート]]が[[北アメリカプレート]]（[[オホーツクプレート]]）の下に沈み込んでいる[[沈み込み帯]]（[[海溝]]）である日本海溝で起きた[[プレート間地震|プレート境界型地震]]

この地震により震度5弱以上を観測した地点は以下の通り<ref name=“震度”/>。3月30日、4月25日、6月23日に一部の震度データが修正されている<ref>{{Cite press release
 |和書
 |title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」により各地で観測された震度について
 |publisher = 気象庁
 |date  = 2011-03-30
 |url  = https://www.jma.go.jp.cache.yimg.jp/jma/press/1103/30d/kaisetsu201103301800.pdf
 |accessdate = 2022-12-18
}}</ref><ref>{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」及び同地震以降の地震により各地で観測された震度等について（第2報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-04-25
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/25a/201104251500.pdf
|accessdate = 2022-12-18
}}</ref><ref>{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」により各地で観測された震度等について（第3報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-06-23
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1106/23b/201106231400.pdf
|accessdate = 2022-12-18
}}</ref>。この地震では発生から約3分後（14時49分）の震度速報で震度7が発表された<ref>[https://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/saigaiji/saigaiji_201101.pdf 災害時自然現象報告書 2011年第1号] 気象庁、2011年8月17日発行。</ref>。速報の段階で震度7が発表されたのはこの地震が初めてである<ref group="注">この地震より前に震度7を観測した地震には[[兵庫県南部地震]]（[[阪神・淡路大震災]]）と[[新潟県中越地震]]がある。兵庫県南部地震では発生直後は最大震度が6とされ、震度7が発表されたのは発生から21日後だった（当時は現在と異なり、震度6までは地震計で計測し、震度7は被害状況を見て判断することになっていた）。新潟県中越地震では発生直後は最大震度が6強とされ、震度7が発表されたのは発生から7日後だった（このときは機械と通信回線の故障から地震計の記録が直ちに送られず、震度7の記録は後から回収された地震計の記録から求められた）。</ref>。ちなみにこの地震における計測震度6.67は観測当時、史上最大のものである<ref group="注">2016年4月16日に発生した[[熊本地震 (2016年)|熊本地震]]の本震で、熊本県益城町宮園で計測震度6.7を観測した（厳密には計測震度6.78と6.8に近い値となっている）</ref>。また、仙台市で震度6強を観測したが、[[政令指定都市]]で震度6弱以上の揺れを観測したのは[[2005年]]の[[福岡県西方沖地震]]以来6年ぶりである。
[[File:Shindomap 2011-03-11 Tohoku earthquake.png|right|250px|thumb|本震における日本各地・地域ごとの最大震度を示した震度分布図]]
[[File:東北地方太平洋沖地震の震度分布（気象庁）.png|right|250px|thumb|本震における気象庁の発表地点の震度分布図]]
{| class="wikitable" style="font-size:90%; line-height:1.3em"
|+震度5弱以上が観測された気象庁の発表地点<ref name=“震度”/>（太字は[[気象官署]]<ref>気象庁, 地震観測点一覧, [https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/bulletin/catalog/appendix/stint.html 気象官署(特別地域気象観測所を含む)の計測震度計]</ref>）
! style="width:2.5em" |震度
! style="width:4.5em" |都道府県
!観測点名
|-
! style="{{震度色|7}}" |7
|[[宮城県]]
|[[栗原市]][[築館町|築館]]
|-
! rowspan="4" style="{{震度色|6強}}" |6強
|宮城県
|[[涌谷町]]新町・栗原市[[若柳町|若柳]]・栗原市[[高清水町|高清水]]・栗原市[[一迫町|一迫]]・[[登米市]][[米山町]]・登米市[[南方町]]・宮城[[美里町 (宮城県)|美里町]][[南郷町 (宮城県)|木間塚]]・[[大崎市]]古川三日町・大崎市古川北町・大崎市[[鹿島台町|鹿島台]]・大崎市[[田尻町 (宮城県)|田尻]]・[[名取市]]増田・[[蔵王町]]円田・宮城[[川崎町 (宮城県)|川崎町]]前川・[[山元町]]浅生原・[[仙台市|仙台]][[宮城野区]]苦竹・[[石巻市]][[桃生町]]・[[塩竈市]]旭町・[[東松島市]][[矢本 (東松島市)|矢本]]・[[大衡村]]大衡
|-
|[[福島県]]
|[[白河市]]新白河・[[須賀川市]]八幡町・[[国見町]]藤田・[[鏡石町]]不時沼・[[天栄村]]下松本・[[楢葉町]]北田・[[富岡町]]本岡・[[大熊町]]下野上・[[双葉町]]新山・[[浪江町]]幾世橋・[[新地町]]谷地小屋
|-
|[[茨城県]]
|[[日立市]][[日立市立助川小学校|助川小学校]]・日立市[[十王町]]友部・[[高萩市]]本町・[[笠間市]][[友部町|中央]]・[[常陸大宮市]]北町・[[那珂市]][[瓜連町|瓜連]]・[[小美玉市]][[玉里村 (茨城県)|上玉里]]・[[筑西市]][[関城町|舟生]]・[[鉾田市]]当間
|-
|[[栃木県]]
|[[大田原市]][[湯津上村|湯津上]]・[[宇都宮市]][[白沢 (宇都宮市)|白沢町]]・[[真岡市]][[二宮町 (栃木県)|石島]]・[[市貝町]]市塙・[[高根沢町]]石末
|-
! rowspan="8" style="{{震度色|6弱}}" |6弱
|[[岩手県]]
|'''[[大船渡市]]大船渡町'''・大船渡市[[猪川村|猪川町]]・[[釜石市]]中妻町・[[滝沢市|滝沢村]]鵜飼・[[矢巾町]]南矢幅・[[花巻市]][[大迫町]]・[[一関市]]山目・一関市[[花泉町]]・一関市[[千厩町]]・一関市[[室根村|室根町]]・一関市[[藤沢町]]・[[奥州市]][[前沢町|前沢区]]・奥州市[[衣川村|衣川区]]
|-
|宮城県
|[[気仙沼市]]赤岩・気仙沼市[[唐桑町]]・栗原市[[栗駒町|栗駒]]・栗原市[[瀬峰町|瀬峰]]・栗原市[[金成町|金成]]・登米市[[中田町 (宮城県)|中田町]]・登米市[[東和町 (宮城県)|東和町]]・登米市[[豊里町 (宮城県)|豊里町]]・登米市[[登米町]]・登米市[[迫町]]・[[南三陸町]][[志津川町|志津川]]・南三陸町[[歌津町|歌津]]・宮城美里町[[小牛田町|北浦]]・大崎市[[松山町 (宮城県)|松山]]・[[白石市]]亘理町・[[仙台空港]]・[[角田市]]角田・[[岩沼市]]桜・[[大河原町]]新南・[[亘理町]]下小路・仙台[[青葉区 (仙台市)|青葉区]]大倉・仙台青葉区[[作並]]・仙台青葉区雨宮・仙台青葉区落合・'''仙台宮城野区五輪'''・仙台[[若林区]]遠見塚・仙台[[泉区 (仙台市)|泉区]]将監・'''石巻市泉町'''・石巻市門脇・石巻市[[北上町]]・石巻市[[鮎川浜]]・石巻市[[河北町 (宮城県)|相野谷]]・石巻市[[河南町 (宮城県)|前谷地]]・東松島市[[鳴瀬町|小野]]・[[松島町]]高城・[[利府町]]利府・[[大和町]]吉岡・[[大郷町]]粕川・[[富谷市|富谷町]]富谷
|-
|福島県
|[[福島市]]五老内町・[[郡山市]]朝日・郡山市開成・郡山市[[湖南町]]・白河市[[表郷村|表郷]]・須賀川市八幡山・須賀川市[[長沼町 (福島県)|長沼支所]]・[[二本松市]]金色・二本松市[[安達町|油井]]・[[桑折町]]東大隅・[[川俣町]]五百田・[[西郷村]]熊倉・[[中島村]]滑津・[[矢吹町]]一本木・[[棚倉町]]棚倉中居野・[[玉川村]]小高・[[浅川町]]浅川・[[小野町]]中通・小野町小野新町・[[田村市]][[大越町]]・田村市[[常葉町]]・田村市[[都路村|都路町]]・田村市[[滝根町]]・福島[[伊達市 (福島県)|伊達市]][[伊達町|前川原]]・福島伊達市[[梁川町]]・[[本宮市]][[白岩村 (福島県)|白岩]]・'''[[いわき市]][[小名浜]]'''<ref group="注"> 気象庁の[[推計震度分布図]]によると、栗原市の他、いわき市にも、局地的に震度7相当の揺れがあったとみられている。 </ref>・いわき市三和町・いわき市錦町・[[相馬市]]中村・福島[[広野町]]下北迫大谷地原・[[川内村]]上川内小山平・川内村上川内早渡・大熊町野上・[[飯舘村]]伊丹沢・[[南相馬市]][[原町区]]高見町・南相馬市[[鹿島区]]西町・[[猪苗代町]]千代田
|-
|茨城県
|'''[[水戸市]]金町'''・水戸市千波町・水戸市中央・水戸市[[内原町]]・日立市役所・[[常陸太田市]][[金砂郷町|高柿町]]・高萩市安良川・[[北茨城市]]磯原町・笠間市石井・笠間市[[岩間町|下郷]]・[[ひたちなか市]]南神敷台・ひたちなか市東石川・[[茨城町]]小堤・[[東海村]]東海・常陸大宮市中富町・常陸大宮市[[御前山村|野口]]・常陸大宮市[[山方町|山方]]・那珂市福田・[[城里町]][[常北町|石塚]]・城里町[[桂村 (茨城県)|阿波山]]・小美玉市[[小川町 (茨城県)|小川]]・小美玉市[[美野里町|堅倉]]・[[土浦市]]常名・土浦市下高津・'''[[石岡市]][[柿岡町|柿岡]]'''・石岡市石岡・[[取手市]]井野・[[つくば市]]天王台・つくば市苅間・茨城[[鹿嶋市]]鉢形・茨城鹿嶋市宮中・[[潮来市]]辻・[[美浦村]]受領・[[坂東市]][[猿島町|山]]・[[稲敷市]]役所・稲敷市[[東町 (茨城県)|結佐]]・筑西市[[協和町 (茨城県)|門井]]・[[かすみがうら市]][[千代田町 (茨城県)|上土田]]・[[行方市]][[麻生町|麻生]]・行方市[[北浦町 (茨城県)|山田]]・行方市[[玉造町|玉造]]・[[桜川市]][[岩瀬町|岩瀬]]・桜川市[[真壁町|真壁]]・鉾田市[[鉾田町|鉾田]]・鉾田市[[旭村 (茨城県鹿島郡)|造谷]]・鉾田市汲上・[[常総市]][[石下町|石下]]・[[つくばみらい市]][[谷和原村|加藤]]
|-
|栃木県
|大田原市本町・[[那須町]]寺子・[[那須塩原市]][[鍋掛村|鍋掛]]・那須塩原市[[西那須野町|あたご町]]・真岡市田町・真岡市荒町・[[芳賀町]]祖母井<ref group="注"> 気象庁の発表地点ではないが、芳賀町については、防災科学技術研究所の設ける観測点「KiK-net芳賀」で震度7相当の揺れ（計測震度6.51）を観測している - {{PDFlink|[https://www.ejec.ej-hds.co.jp/bousai/sinsai/sinsai-03.pdf 平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震(M9.0)の強震動について]}}, (株)エイト日本技術開発。 </ref>・[[那須烏山市]][[烏山町|中央]]・那須烏山市[[南那須町|大金]]・栃木[[那珂川町]][[馬頭町|馬頭]]・栃木那珂川町[[小川町|小川]]
|-
|[[群馬県]]
|[[桐生市]][[元宿町 (桐生市)|元宿町]]
|-
|[[埼玉県]]
|[[宮代町]]笠原
|-
|[[千葉県]]
|[[成田市]]花崎・[[印西市]][[大森 (印西市)|大森]]・印西市[[笠神 (印西市)|笠神]]
|-
! rowspan="14" style="{{震度色|5強}}" |5強
|[[青森県]]
|[[八戸市]][[南郷村 (青森県)|南郷]]・[[東北町]][[上北町|上北南]]・[[五戸町]]古舘・[[階上町]]道仏・[[おいらせ町]][[下田町 (青森県)|中下田]]・[[東通村]]小田野沢
|-
|岩手県
|[[宮古市]][[茂市村|茂市]]・[[山田町]]大沢・[[普代村]]銅屋・[[釜石市]]只越町・[[住田町]]世田米・'''[[盛岡市]]山王町'''・盛岡市薮川・盛岡市渋民・[[八幡平市]][[田頭村 (岩手県)|田頭]]・八幡平市野駄・[[花巻市]][[石鳥谷町]]・花巻市材木町・花巻市[[東和町 (岩手県)|東和町]]・[[北上市]]柳原町・北上市相去町・[[遠野市]][[松崎村 (岩手県)|松崎町]]・遠野市[[宮守村|宮守町]]・一関市[[大東町 (岩手県)|大東町]]・一関市[[東山町]]・一関市[[川崎村 (岩手県)|川崎町]]・[[金ケ崎町]]西根・[[平泉町]]平泉・奥州市水沢大鐘町・奥州市水沢佐倉河・奥州市[[江刺市|江刺]]
|-
|宮城県
|[[気仙沼市]]笹が陣・気仙沼市[[本吉町]]津谷・宮城[[加美町]][[中新田町|中新田]]・宮城加美町[[小野田町 (宮城県)|小野田]]・[[色麻町]]四竈・栗原市[[鶯沢町|鶯沢]]・栗原市[[花山村|花山]]・登米市[[石越町]]・登米市[[津山町 (宮城県)|津山町]]・大崎市[[鳴子町|鳴子]]・大崎市[[三本木町 (宮城県)|三本木]]・大崎市[[岩出山町|岩出山]]・[[七ヶ宿町]]関・[[村田町]]村田・[[柴田町]]船岡・[[丸森町]]上滝・丸森町鳥屋・仙台[[太白区]]山田・[[石巻市]]大瓜・[[多賀城市]]中央・[[七ヶ浜町]]東宮浜
|-
|[[秋田県]]
|[[秋田市]][[雄和町|雄和]]妙法・[[大仙市]][[大曲市|大曲]]花園町・大仙市[[仙北町|高梨]]
|-
|[[山形県]]
|[[上山市]]河崎・[[中山町]]長崎・[[尾花沢市]]若葉町・[[米沢市]]林泉寺
|-
|福島県
|'''福島市松木町'''・福島市桜木町・'''白河市郭内'''・白河市八幡小路・白河市[[東村 (福島県)|東]]・白河市[[大信村|大信]]・[[大玉村]]曲藤・大玉村玉井・[[泉崎村]]泉崎・[[矢祭町]]東舘下上野内・矢祭町東舘・[[石川町]]下泉・[[平田村]]永田・[[古殿町]]松川新桑原・[[三春町]]大町・[[田村市]][[船引町]]・福島伊達市[[保原町]]・福島伊達市[[霊山町]]・福島伊達市[[月舘町]]・本宮市[[本宮町 (福島県)|本宮]]・いわき市平四ツ波・福島広野町下北迫苗代替・[[川内村]]下川内・[[葛尾村]]落合落合・南相馬市原町区三島町・南相馬市原町区本町・[[会津若松市]]東栄町・[[喜多方市]][[塩川町]]・[[磐梯町]]磐梯・猪苗代町城南・[[会津坂下町]]市中三番甲・[[湯川村]]笈川・[[会津美里町]][[新鶴村|新鶴庁舎]]
|-
|茨城県
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|[[東京都]]
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|横浜[[神奈川区]][[白幡上町]]・横浜[[西区 (横浜市)|西区]][[みなとみらい]]・横浜中区[[日本大通]]・横浜南区[[別所 (横浜市)|別所]]・横浜[[保土ケ谷区]][[上菅田町]]・横浜[[港北区]][[大倉山 (横浜市)|大倉山]]・横浜[[戸塚区]][[平戸町 (横浜市)|平戸町]]・横浜戸塚区[[戸塚町 (横浜市)|戸塚町]]・横浜[[港南区]][[丸山台 (横浜市)|丸山台]]東部・横浜港南区丸山台北部・横浜[[旭区 (横浜市)|旭区]][[上白根町]]・横浜[[緑区 (横浜市)|緑区]][[白山 (横浜市)|白山]]・横浜緑区[[十日市場町]]・横浜[[瀬谷区]][[中屋敷 (横浜市)|中屋敷]]・横浜瀬谷区[[三ツ境]]・横浜[[泉区 (横浜市)|泉区]][[岡津町]]・横浜泉区[[和泉町 (横浜市)|和泉町]]・横浜[[青葉区 (横浜市)|青葉区]][[榎が丘]]・横浜青葉区[[市ケ尾町]]・横浜[[都筑区]][[池辺町]]・川崎[[幸区]][[戸手本町]]・川崎[[中原区]][[小杉町 (川崎市)|小杉町]]・川崎[[宮前区]][[宮前平]]・川崎宮前区[[野川 (川崎市)|野川]]・[[平塚市]][[浅間町 (平塚市)|浅間町]]・[[茅ヶ崎市]][[茅ヶ崎 (茅ヶ崎市)|茅ヶ崎]]・[[大和市]][[下鶴間]]・[[海老名市]][[大谷 (海老名市)|大谷]]・[[座間市]][[緑ケ丘 (座間市)|緑ケ丘]]・[[綾瀬市]]深谷・[[厚木市]][[中町 (厚木市)|中町]]・厚木市下津古久・[[伊勢原市]][[伊勢原 (伊勢原市)|伊勢原]]・[[南足柄市]][[関本]]・[[中井町]]比奈窪・神奈川[[大井町]]金子・[[松田町]]松田惣領・相模原[[中央区 (相模原市)|中央区]][[中央 (相模原市)|中央]]・相模原[[緑区 (相模原市)|緑区]]久保沢
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|[[佐久市]][[臼田町|臼田]]・佐久市[[中込町|中込]]・長野[[南牧村 (長野県)|南牧村]]海ノ口
|-
|[[静岡県]]
|[[御殿場市]]萩原・御殿場市役所
|}
宮城県栗原市で最大震度7を観測し、激しい揺れは2分間続いた<ref name="月報">{{Cite web
| url = https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/gaikyo/monthly/201212/monthly201212.pdf
| title = 平成24年12月地震・火山月報（防災編）付録５．「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」による各地の震度
| publisher = 気象庁
| accessdate = 2024-03-11
}}</ref>
<ref name="M9.0">{{Cite web|和書
 |language =
 |url = https://www.jma.go.jp/jp/quake/20110311150154391-111446.html
 |title = 地震情報（各地の震度に関する情報・15時01分発表）平成23年3月11日14時46分頃地震がありました。マグニチュード7.9
 |publisher = 気象庁
 |date = 2011-03-11
 |accessdate = 2011-03-17
}}{{リンク切れ|date=2017年10月 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>
<ref>{{Cite news
 |title = 東北を中心に震度7の地震 宮城県で4・2メートルの津波 建物も流される
 |url  = https://web.archive.org/web/20110314183621/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110311/dst11031114530002-n1.htm
 |newspaper = MSN産経ニュース
 |dat e = 2011-03-11
 |accessdate = 2011年3月11日
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20140729105810/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110311/dst11031114530002-n1.htm
 |archivedate = 2014年7月29日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref>
<ref>{{Cite news
 |title = 宮城県栗原市で2933ガル＝強い揺れ2分強続く-気象庁
 |url = http://www.jiji.com/jc/c?g=soc_30&k=2011031101193
 |newspaper = 時事ドットコム
 |date = 2011-03-11
 |accessdate = 2011年3月12日
}}{{リンク切れ|date=2017年10月 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>。震度7を観測したのは、2004年の[[新潟県中越地震]]以来7年ぶり、観測史上3回目<ref name="hochi" />。[[仙台市]]内では震度6強を観測した<ref name="M9.0" /><ref name="月報" /><ref group="注">仙台管区気象台（河岸段丘）の震度：6弱、最大加速度（ガル）：南北成分410、東西成分312、上下成分144、ベクトル合成535。K-NET仙台（沖積層）の震度：6強、最大加速度（ガル）：南北成分1517、東西成分982、上下成分290、ベクトル合成1830。</ref>。このほかにも宮城県、福島県、茨城県、栃木県の一部で震度6強を観測するなど、震源域が広かったことから強震が広範囲にわたった。東京都内でも震度5強や5弱の強い揺れに見舞われた。関東地方において震度6弱以上の揺れを観測したのは火山性地震を除けば[[関東大震災]]以来88年ぶりである<ref group="注">1996年以前と以降では震度観測点の密度が全く異なるので単純比較はできないが、本地震では関東地方において長い統計期間を有する気象官署である[[水戸地方気象台]]（水戸市金町）および[[気象庁地磁気観測所]]（石岡市柿岡）で震度6弱を観測している。</ref>。

また、気象庁の推計震度分布図によると、福島県いわき市で局地的に震度7相当の揺れがあったと推計された<ref>{{Cite web|和書|title=推計震度分布図 |url=https://web.archive.org/web/20140318134129/https://www.data.jma.go.jp/svd/eew/data/suikei/201103111446_288/201103111446_288_206.html |website=web.archive.org |date=2014-03-18 |access-date=2022-05-05 |publisher=気象庁}}</ref>ほか、[[防災科学技術研究所]]の[[強震観測網]]<ref name="K-net">{{Cite web|和書
|language =
|url = http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/topics/TohokuTaiheiyo_20110311/nied_kyoshin2j.pdf
|title = 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震による強震動の概要（暫定版）
|publisher = 独立行政法人防災科学技術研究所
|date = 2011-03-11
|accessdate = 2011-04-03
}}</ref>によると、栃木県芳賀町にある観測点で震度7相当の揺れ（計測震度6.51<ref name="ejhds" />）を観測していたことも分かっている<ref>山中浩明, 津野靖士, 地元孝輔 ほか、「[https://doi.org/10.5610/jaee.12.4_143 2011 年東北地方太平洋沖地震の余震観測と微動アレイ観測によるKiK-net 芳賀観測点周辺での地盤震動特性の評価]」 『日本地震工学会論文集』 2012年 12巻 4号 特集号「2011年東日本大震災」その1 p.4_143-4_159, {{doi|10.5610/jaee.12.4_143}}</ref>。ただし、前者は[[震度計]]による観測ではない推計値であり、後日精査した震度および震源データを用いて再作成した推計震度分布<ref>{{Cite web|和書|title=推計震度分布 |url=https://www.jma.go.jp/bosai/map.html#contents=estimated_intensity_map |website=気象庁ウェブサイト |access-date=2023-03-07 |publisher=気象庁}}</ref>では震度6強以下に更新されている。また後者も気象庁が発表する地震情報で使用する震度観測点ではない。

このほかに北海道・東海・甲信越などの一部地域で震度4、近畿でも震度3を観測した<ref name="M9.0" /><ref name="月報" />。遠く[[鹿児島市]]でも震度1を観測しており、震源から1,300 km以上離れていることから、[[地震波]]はS波だけでも5分以上かけて到達している<ref group="注" name="地震波速度">[[地震波速度]]は岩盤の性質のみで決まり、揺れの強さや地震の規模には無関係。</ref>。[[東京大学地震研究所]]の解析によると、本震の揺れは東日本全体で約6分間続いた<ref>{{Cite news
|title = 震災の揺れは6分間 キラーパルス少なく 東大地震研
|url = http://www.asahi.com/science/update/0317/TKY201103170129.html
|newspaper = 朝日新聞
|date = 2011-03-17
|accessdate = 2011年3月18日
}}</ref>。
日本国内で震度1以上を観測した地点がなかったのは[[宮崎県]]・[[沖縄県]]の全域と[[兵庫県]]・[[広島県]]・[[山口県]]・[[高知県]]・[[佐賀県]]・[[長崎県]]・[[熊本県]]・[[大分県]]・[[鹿児島県]]の一部地域のみ。[[長野市]][[松代町 (長野県)|松代町]]の気象庁精密地震観測室（現・[[気象庁松代地震観測所]]）は、地震発生から2時間半おきに、この地震によると見られる5回の[[表面波]]を確認。地震波は時速14,000 km（大気中の[[マッハ数|マッハ]]11相当）<ref group="注" name="地震波速度" />で地球上を5周したと見られる<ref>{{Cite news
|title = 東日本大震災の地震波、地球を5周 気象庁観測
|url = http://www.asahi.com/science/update/0323/TKY201103230178.html
|newspaper = 朝日新聞
|date = 2011-3-24
}}</ref>。

== メカニズム ==
{{main|東北地方太平洋沖地震および津波のメカニズム}}

=== 規模 ===
[[File:2011 Tohoku earthquake mechanism main.png|300px|thumb|日本付近のプレートの分布および、本震震源域・余震域の分布とメカニズム]]

==== 日本観測史上最大の規模====
気象庁は当初マグニチュードを、気象庁マグニチュードで7.9と速報値を発表したが<ref name="M9.0"/>、16時00分に8.4という暫定値を発表した<ref name="気象庁第1報">{{Cite press release
|和書|publisher = 気象庁
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/11b/201103111600.html
|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第1報）
|language =日本語
|date=2011-03-11
|accessdate=2011-03-11
}}</ref>。その後、新たに<ref>[https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/25b/kaisetsu201103251730.pdf 「平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震」について（第28報）]</ref>モーメントマグニチュードで17時30分に8.8と発表<ref name="気象庁第5報">{{Cite press release
|和書|publisher = 気象庁
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/11g/201103112200.html
|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第5報）
|language = 日本語
|date = 2011-03-11
|accessdate = 2011-03-11
}}</ref>し、1900年以降で最大だった1933年[[昭和三陸地震]]のMw8.4<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/faq/faq7.html|title=地震について「日本で一番大きな地震は何ですか？」|publisher=気象庁|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110323025353/http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/faq/faq7.html|archivedate=2011-03-23|accessdate=2017-11-05}}</ref>や1963年[[択捉島沖地震]]のMw8.5を上回って、日本の近代地震観測史上最大となった。さらに、3月13日には外国の安定した遠地波形データと50分間の観測データ<ref>干場充之、{{PDFlink|[https://www.jaee.gr.jp/jp/wp-content/uploads/2012/02/kaishi16.pdf 気象庁でのマグニチュード決定および緊急地震速報：東北地方太平洋沖地震でのパフォーマン]}} 日本地震工学会誌 No.16 (Mar. 2012) p.6-9, {{naid|40019283898}}</ref>を用いて9.0と発表した<ref name="気象庁第15報"/><ref group="注">M9.0という規模は連続して発生した3つの断層破壊（地震）を総合評価して計算されたものであるが、気象庁は最初に三陸沖で発生した断層破壊を単体でみてもM8.8という巨大地震（2つ目の断層破壊が発生したのは最初の断層破壊の約2分30秒後であるため、最初のものについては単独評価が可能）であるとしている。</ref><ref group="注">こうした速報値、暫定値で数値が変わることを報道などで「修正」や「訂正」という表現がなされるが、速報性を重視して多少精度を犠牲にしたもので暫定的な値であることは織り込み済みのものである。通常のルーチン作業を経て決定された値で、何らかのミスなどで値が変更になったわけではないので誤解を招く表現である。[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/gaikyo/monthly/200307/monthly200307.pdf 震源要素（速報値、暫定値、確定値）の違いについて] - 平成15年7月 地震・火山月報(防災編)</ref>。通常、日本の地震で使用されるマグニチュードは「[[気象庁マグニチュード|気象庁マグニチュード (Mj)]]」と呼ばれるもので、発表されたM7.9、8.4は気象庁マグニチュードの値であったが、M8.8、9.0は「[[モーメント・マグニチュード|モーメントマグニチュード (Mw)]]」の値であった<ref name="気象庁第15報"/><ref group="注">巨大地震ではマグニチュードの増加に比例して長周期の地震動は大きくなるが、短周期の地震動は増加率が小さいため、地震波の大きさを重視した一般的なマグニチュードでは「頭打ち」が起こる。この影響を取り除くため、断層の動いた範囲（断層面積）・量（変位量）・ずれやすさ（[[剛性率]]）の積で表される地震モーメントM{{sub|O}}を重視したのがモーメントマグニチュードである。地震動による被害のみを見る場合はMjの方が実態に近い一方、モーメントマグニチュードは津波の高さとの相関性が高い。[[明治三陸地震]]のような短周期成分が少ない、いわゆる[[津波地震]]の場合、Mjでは地震の規模を過小評価してしまう。（{{PDF|[http://www.zisin.jp/publications/pdf/nf-vol55.pdf 『地震の大きさをはかる -さまざまなマグニチュード-』]}} 『なゐふる』55号 p.4、日本地震学会、2006年5月 参照）</ref>。M9.0は、[[関東地震|大正関東地震]]（Mw 8.2<ref name="shutochokkajishinmodel" />,1923年）の約16倍、[[兵庫県南部地震]]（Mw 6.9,1995年）の約1450倍のエネルギーに相当する<ref>{{Cite news|url=http://www.asahi.com/national/update/0313/TKY201103130145.html|title=東日本大震災はM9.0 M7級の余震、発生確率70%|publisher=朝日新聞|date=2011-03-13|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110313112904/http://www.asahi.com/national/update/0313/TKY201103130145.html|archivedate=2011-03-13}}</ref>。

気象庁は、地震発生3分後にMj7.9と推定した時点ではマグニチュードの「頭打ち」が起こっているとは認識できず、従来から想定されていた[[宮城県沖地震]]が発生したものと判断した<ref name="気象庁0808">{{Cite web|和書
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1108/08a/chukantorimatome.pdf
|title = 東北地方太平洋沖地震による津波被害を踏まえた津波警報の改善の方向性について（中間とりまとめ）
|publisher = 気象庁
|format = PDF
|date = 2011-08-08
|accessdate = 2011-08-11
}}</ref>。しかし実際には地震があまりに巨大だったため、地震発生から約1時間14分後（16時）に発表された暫定値の気象庁マグニチュード8.4でも正確な規模の把握はできなかった。通常15分程度で算出できるモーメントマグニチュードも、国内の[[地震計#広帯域地震計|広帯域地震計]]がほぼ振り切れたため対応できず、国外の地震波形データを用いMw8.8と算出したのは約54分後（15時40分）と時間が掛かった（報道発表は精査後の17時30分、地震発生から約2時間44分後）<ref>[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/study-panel/tsunami_kaizen_benkyokai/benkyokai1/siryou1.pdf 津波警報改善への課題について] 気象庁</ref><ref name="asahi0523">{{cite news
|url = http://www.asahi.com/special/10005/TKY201105230464.html
|title = 巨大地震判定、米に2時間遅れ 気象庁は針振り切れ…
|publisher = 朝日新聞
|date = 2011-05-24
|accessdate = 2011-06-23
}}</ref>。しかし、気象庁松代地震観測所では、[[アメリカ地質調査所]] (USGS) が運営するライブ・インターネット地震サーバー (LISS:''Live Internet Seismic Server'') などのデータを解析<ref>[http://www.grn.janis.or.jp/~matu-jma/ LISSデータ等を用いた監視システム] 気象庁精密地震観測室</ref>し地震から約10分後にはM9を算出していたがこの計算結果は警報に使用されなかった<ref>{{Cite news|url=http://www.asahi.com/special/10005/TKY201109090676.html|title=震災10分後にM9算出 長野の観測室、警報に使われず|publisher=朝日新聞|date=2011年9月10日|accessdate=2012年10月1日}}</ref>。また、アメリカ地質調査所は当初、モーメントマグニチュードを8.8と発表<ref>{{Cite news|url=http://www.asahi.com/business/news/reuters/RTR201103110077.html|title=日本の地震、マグニチュード8.8＝米地質調査所|publisher=朝日新聞|date=2011-03-11}}</ref>、地震発生から約34分後に8.9、約6時間後に9.0と速報値、同15日に確定値を発表し<ref name="USGS1"/><ref name="asahi0523"/>、1900年以降に世界で発生した地震の中で4番目の規模と発表した<ref name="USGS2"/>。

; 発表値の推移
* 3月11日
** 14時49分 速報値 7.9、変位M
** 16時00分 暫定値 8.4、変位M
** 17時30分 暫定値 Mw 8.8
* 13日12時55分 暫定値 Mw 9.0

==== 海溝型地震・広い震源域 ====
気象庁や東京大学地震研究所などによると、この地震は、断層面が水平に対して10度と傾きが浅く、西北西-東南東方向（ほぼ東西方向に近い）に圧縮される、低角逆断層（[[衝上断層]]）型のずれであった。水平方向の変位量が大きく、東北地方の太平洋沖地域に特徴的なタイプの[[地震#プレート間地震|海溝型地震]]である<ref name="気象庁第15報"/><ref name="東大地震研"/>。断層の破壊が始まった震源地は[[三陸|三陸沖]]だが、断層破壊があった[[震源|震源域]]は日本海溝下の[[プレートテクトニクス|プレート境界面]]に沿って南北に長く、最終的に、[[岩手県]]沖から[[茨城県]]沖までの南北約500 km、東西約200 km、深さ約5 km - 40 kmの範囲で、合計約10万 km<sup>2</sup>の広範囲に及ぶ<ref name="気象庁第15報"/><ref name="震源断層モデルの概念図">[https://www.gsi.go.jp/common/000060175.pdf 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震 震源断層モデルの概念図]（国土地理院）</ref>。一方、[[スマトラ島沖地震 (2004年)]]では破壊域が長さ1,000 kmを越えたが、東北地方太平洋沖地震ではその半分程度の500 kmの破壊域でM9の規模であり、これは宮城県沖の震央付近での変位量が極めて大きかったことを意味している<ref>[https://doi.org/10.3811/jjmf.26.4 遠田晋次：地震の長期予測と東北地方太平洋沖地震] 『混相流』 Vol.26 (2012) No.1 p.4-10, {{doi|10.3811/jjmf.26.4}}</ref>。

=== 連動型地震 ===
気象庁は地震発生後、この地震は単一ではなく、3つの地震が連動したもの（[[連動型地震]]）と解析した<ref name="気象庁第15報"/><ref name="jisinyochi0311"/>。会見で同庁地震予知情報課の課長は、「5分前後かけて連続して発生するという、複雑な起こり方をしている。極めてまれで、気象庁の観測で初めての経験」と述べた<ref name="sankei9.045">{{Cite news
|title = 地震規模相次ぐ修正 M9.0は速報値の45倍
|url = https://web.archive.org/web/20110316050506/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110313/dst11031317290073-n1.htm
|newspaper = 産経新聞
|date = 2011-03-13
|accessdate = 2011年3月13日
}}</ref>。[[文部科学省]]の[[地震調査研究推進本部|地震調査委員会]]は13日に臨時会を開き、破壊断層は南北に400 km、東西に200 kmの広範囲で、少なくとも4つの震源領域で3つの地震が連動発生したと述べた<ref name="jiji0313">{{Cite news
|title = 4領域で、3地震が連動発生＝M9、阪神・淡路の360倍-東日本大震災
|url = http://www.jiji.com/jc/c?g=soc_30&k=2011031300272
|newspaper = 時事通信
|date = 2011-03-13
|accessdate = 2011年3月13日
}}</ref>。東京大学地震研究所は、「大きな断層破壊が、1.宮城県沖、2.宮城県のさらに沖合、3.茨城県北部沖の陸に近い部分、の順に起こった」と説明している<ref name="東大地震研破壊過程">{{Cite web|和書|publisher =東京大学地震研究所|url =http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/#gmsource|title =東北地方太平洋沖地震 地震動分布から直接見る震源断層の破壊過程|language =日本語|date =2011-03-28|accessdate =2011-04-15|archiveurl =https://webcitation.org/5y2aNqnv8?url=http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/#gmsource|archivedate =2011-04-18|url-status=dead|url-status-date=2017-10}}</ref>。このうち第2の断層破壊で非常に大きな[[地殻変動]]が起きており、最大滑り量は30 m超あるいは60 mと推定されていたが<ref>{{Cite web|和書
|publisher = 日本地震学会
|url = http://www.zisin.jp/modules/pico/index.php?content_id=2367
|title = 研究報告：2011年東北地方太平洋沖地震 第3回 震源過程・海の地殻変動・陸の地殻変動
|date = 2011-11-10
|accessdate = 2012-06-18
}}</ref><ref group="注">九州大学准教授の辻健らの研究グループは陸側のプレートで断層が生じ、プレートが伸びて海底が大きく動いたことが原因だとしている（「複数の断層、津波を増幅」日本経済新聞2013年2月23日朝刊42面）([http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X13000046/ Extension of continental crust by anelastic deformation during the 2011 Tohoku-oki earthquake: The role of extensional faulting in the generation of a great tsunami]Earth and Planetary Science Letters,Volume 364, 15 February 2013, Pages 44–58)</ref>、最終的にこの滑り量は平均で62 mと計算された<ref>[https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20170111/ 2011年東北地方太平洋沖地震時に海溝軸で最大となった断層すべりを評価 －海溝軸付近の浅部プレート境界断層すべりの性質を知る手がかり－] 海洋研究開発機構 2017年 1月 11日</ref>。この最大滑り量は[[スマトラ島沖地震 (2004年)|2004年スマトラ島沖地震]]など世界の他の超巨大地震よりも大きく世界最大のものである。震源域の中で強い地震波を放出した点（破壊が大きいところ、セントロイド）は大きく震源の東側付近と茨城県沖の2つに分かれており<ref>[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/sourceprocess/event/20110311far.pdf 平成23年（2011 年）東北地方太平洋沖地震－ 遠地実体波による震源過程解析（暫定）－] 気象庁、2012年1月7日閲覧。</ref><ref>[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/#Inversion 2011年3月 東北地方太平洋沖地震＞震源過程インバージョン＞地震動分布から直接見る震源断層の破壊過程・石巻と陸前高田での地動加速度と地動変位・震源過程インバージョン] {{webarchive|url=https://webcitation.org/5y2aNqnv8?url=http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/ |date=2011年4月18日 }} Poiata・三宅・纐纈, 東京大学地震研究所</ref><ref name="震源断層モデルの概念図" />、連動型地震特有の長く複雑な破壊過程を経た。震源域が広いため広範囲で揺れを観測し、プレート境界深部が破壊したため震源域近部では強震となった。また、プレート境界浅部が2度にわたって破壊したことで2つのピークを持つ[[巨大津波|大津波]]を生じた。

地震波の解析により、プレート境界の海溝側の浅い部分と陸地側の深い部分で往復する形で破壊が進行したことが判明し、2011年5月20日付けの[[サイエンス]]に発表された<ref name="Ide">[http://www.sciencemag.org/content/early/2011/05/18/science.1207020 ''Science'' 19 May 2011] Satoshi Ide, Annemarie Baltay, Gregory C. Beroza.(19 May 2011): Shallow Dynamic Overshoot and Energetic Deep Rupture in the 2011 Mw 9.0 Tohoku-Oki Earthquake ''Science (Express)''.</ref>。海溝側の浅い部分の破壊は[[津波地震]]の特徴でもあり、これにより津波が巨大化した可能性も指摘されている<ref name="sankei110911">[https://web.archive.org/web/20110911105528/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110911/dst11091109050001-n1.htm 東日本大震災6カ月 巨大地震の謎は解明できたのか]（産経新聞/MSN産経ニュース 2011年9月11日）</ref>。
# 発生から3秒間は浅い（約25 km）海溝側で、3月9日に発生した[[三陸沖地震 (2011年3月) |M 7.3の前震]]よりも小さい、緩やかな初期破壊。
# 40秒かけて深部（約40 kmまで）に破壊が伝播し、短周期の地震波により陸上の激しい揺れをもたらす。
# 続いて発生60 - 75秒後にかけて浅い海溝付近でダイナミックオーバーシュート（dynamic overshoot、動的過剰滑り）により長周期の地震波と大規模な津波を発生。
# その後、再び深部へ破壊が伝播し、発生90秒後にかけて短周期の地震波により再度陸上の激しい揺れをもたらす。大きな破壊は100秒後までに止む。
この蓄積された歪を超える滑りであるダイナミックオーバーシュートによる強大な津波の発生メカニズムが明らかとなり、1896年の明治三陸地震津波は海溝側の浅部の滑りにより強大な津波が発生したものと理解される<ref name="Ide2">井出哲(2011)：[http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2011/12.html 東北沖地震の二面性 -浅部のすべり過ぎと深部の高周波震動-] 東京大学 大学院理学系研究科</ref>。

また、[[海底活断層]]や約100万年前に日本海溝から北米プレート下に沈み込んだ[[海山]]が関与している可能性も指摘されている<ref>[http://www.saga-s.co.jp/news/global/corenews.0.2051558.article.html 海底活断層が起こした可能性も 東日本大震災] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110924080435/http://www.saga-s.co.jp/news/global/corenews.0.2051558.article.html |date=2011年9月24日 }}（佐賀新聞 2011年09月23日）</ref><ref>[http://www.iza.ne.jp/news/newsarticle/event/disaster/531018/ 壊れた「留め金」…海底の山の破壊が大震災誘発か]{{リンク切れ|date=2017年10月 |bot=InternetArchiveBot }}（産経新聞 2011年10月8日）</ref>。この地域のプレート境界は元来摩擦が少なく固着しにくいとされ、M9規模の超巨大地震が発生した原因はこれまで不明となっていたが、この海山が留め金として働いていた可能性があるという<ref group="注">海山と推定される地下の構造が宮城県沖の海底約150 km下に存在することについては、本地震の6年前にすでに報告されている。また、1994年に発生した[[インドネシア]]の地震は海山が原因とされており、本地震とも[[地殻変動]]が類似している。</ref>。

小山 (2013) らは、本地震が従来連動型地震の起こりにくいとされてきた比較的高角の沈み込み帯である日本海溝で発生したこと、三陸沖中部から茨城県沖の陸側の震源域の連動に加えて海溝寄りまで震源域となり2重の地震セグメント帯 (Double Segmentation) であったことなどから、Single Segmentationと推定される1707年[[宝永地震]]や1960年チリ地震などとは異なる発生過程をたどったと考えた。従来低角でチリ型の沈み込み帯に分類されていた[[南海トラフ]]や[[ペルー・チリ海溝|チリ海溝]]南部は地震前には明確な[[地震空白域]]を形成しているが、本地震の発生した日本海溝では明確な空白域は見られない、あるいはDouble Segmentationと推定される本地震や1964年[[アラスカ地震]]などでは狭い範囲に超大すべり域が存在するなどの特徴が見られ、超巨大地震にも多様性があることが示された<ref name="Koyama2013">小山順二, 都筑基博, 蓬田清, 吉澤和範(2013): [https://hdl.handle.net/2115/52306 2011年東北沖超巨大地震が明らかにした超巨大地震の多様性], 北海道大学地球物理学研究報告, 2013年 '''76''', 129-146, {{hdl|2115/52306}}</ref>。

=== 地震波・揺れの特徴 ===
[[File:Intensity of 2011 Tohoku earthquake Kurihara, Miyagi.svg|thumb|250px|宮城県栗原市築館における本震時の震度波形。揺れ始めてから30秒後に1つ目のピーク、更に50秒後に2つ目のピークがある。震度4以上の揺れが約3分間続いた。]]
[[File:Intensity of 2011 Tohoku earthquake Chiyoda, Tokyo.svg|thumb|250px|東京都千代田区大手町における本震時の震度波形。揺れ始めてから100秒後に最大に達した。震度4以上の揺れが約2分間続いた。]]
本地震の本震による揺れの特徴として、広範囲で強い揺れに見舞われたこと、揺れの継続時間が長かったこと、長周期地震動が広範囲で長時間発生したこと、短周期の揺れが主体で家屋被害は比較的起きにくかったことが挙げられる。

本震では、地震動の発生源である断層の破壊が複雑な過程で約150秒間も続いた<ref name="jaee.12.2_21"/>。この中には、1.宮城県沖3箇所、2.宮城県のさらに沖合、3.福島県沖3箇所、4.茨城県北部沖、5.茨城県中部沖での計5回の大きな断層破壊が含まれており、各地の地震波形にそれが表れている。地震波は秒速3 - 7 kmという限りある速度で伝播するため、異なる場所で発生した地震波が時間差で到達し、[[破壊継続時間]]以上の長さで強い震動が継続した<ref>[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/#gmsource 地震動分布から直接見る震源断層の破壊過程 2011年3月28日掲載] {{webarchive|url=https://webcitation.org/5y2aNqnv8?url=http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/ |date=2011年4月18日 }} 野口・古村、東京大学地震研究所、2015年5月19日閲覧。</ref>。後日の詳細な震源過程解析によれば、例えば野津厚(2012)はSPGAモデルを導入し<ref name="jaee.12.2_21">野津厚、「[https://doi.org/10.5610/jaee.12.2_21 2011年東北地方太平洋沖地震を対象としたスーパーアスペリティモデルの提案]」 『日本地震工学会論文集』 2012年 12巻 2号 p.2_21-2_40, {{doi|10.5610/jaee.12.2_21}}。<br />野津厚、「[https://doi.org/10.4294/zisin.65.45 強震動を対象とした海溝型巨大地震の震源モデルをより単純化する試み]」 『地震 第2輯』 2012年 65巻 1号 p.45-67, {{doi|10.4294/zisin.65.45}}</ref>、発震からの約150秒間を9のサブイベントに分けることで地震波形を精度良く再現できるとしている。
* 野津の解析によるサブイベントの発震時間<ref name="jaee.12.2_21"/>
# 14:46:43.5 S1-1 破壊開始（宮城県沖）、1978年宮城県沖地震のスーパーアスペリティの再活動
# 14:46:46.9 S1-2 （宮城県沖）
# 14:47:33.4 S1-3 （宮城県沖）
# 14:47:26.3 S2 （宮城県沖の海溝軸付近の浅い部分）
# 14:47:57.1 S3-1 （福島県沖）
# 14:48.04.4 S3-2 （福島県沖）
# 14:48:15.0 S3-3 （福島県沖）
# 14:48:25.8 S4 （茨城県沖）
# 14:48:30.9 S5 （茨城県沖）
青森県から神奈川県にかけての各地で、震度4以上の揺れの継続時間が軒並み2分（120秒）を超え、特に崩壊範囲の中間に位置する福島県[[いわき市]]で3分10秒（190秒）に達するなどした<ref>[https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/25a/201103251030.html 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震時に震度計で観測した各地の揺れの状況について] 平成23年（2011年）3月25日、気象庁</ref>。また、地震動を感じ始めてから最大の震動を記録するまでの時間が長く、宮城県仙台市では約30秒後、茨城県日立市では約70秒経過後であった<ref>[http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/topics/html20110311144626/main_20110311144626.html 2011年03月11日 東北地方太平洋沖地震による強震動] 防災科学技術研究所</ref>。仙台市や塩竈市でも3分程度揺れが継続し、数十秒間だった1995年[[兵庫県南部地震]]や1978年[[宮城県沖地震 (1978年)|宮城県沖地震]]と比べて非常に長かった<ref name="shimizurp1">{{PDFlink|[http://www.shimz.co.jp/theme/earthquake/pdf/reportAll.pdf 東北地方太平洋沖地震 報告書]}} 清水建設技術研究所、2011年4月18日</ref>。

また日本全国で長周期主体の地震動を観測した。変位応答スペクトル波形では周期7秒付近に変位40 - 50 cmのピークがあり、7秒前後の[[固有振動]]周期をもつ建物の揺れが大きかったと分析されている。また高層建築物の高層階で片振幅最大30 - 60 cm程度の変位が観測された<ref name="建築研究所1105">{{PDFlink|[http://www.kenken.go.jp/japanese/contents/topics/20110311/pdf/quickreport/0311quickreport_40.pdf 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）調査研究（速報） 第4章 地震および地震動、津波]}} 国土技術政策総合研究所、建築研究所、2011年5月</ref><ref>{{PDFlink|[http://www.bousai.go.jp/jishin/chubou/higashinihon/8/6.pdf 資料6（東北地方太平洋沖地震での長周期地震動の影響および室内被害についてのメモ）]}} [[翠川三郎]]、中央防災会議 東北地方太平洋沖地震を教訓とした地震・津波対策に関する専門調査会（第8回）、2011年8月25日{{リンク切れ|date=2015年5月}}</ref>。それでも、M9という地震の規模の割には長周期の揺れは小さかった<ref name="asahi03170129"/>。

岩手・宮城・福島・茨城・栃木の各県で観測された本震の地震波の波形を速度応答スペクトル解析した結果によると、[[地震動#周期で見た地震動|極短周期地震動・短周期地震動]]に当たる周期0.1 - 1秒の範囲で最も大きな揺れが見られる地点が多く、それより長い周期では相対的に揺れは小さかった<ref name="建築研究所1105"/>。宮城県栗原市築館（震度7）、塩竈市、茨城県日立市では、「キラーパルス」（一般的な木造住宅への破壊力が最も生じやすい揺れの周期）に当たる周期1 - 2秒では100[[メートル毎秒#センチメートル毎秒|カイン]] (cm/s) であり、木造家屋の倒壊被害が目立った1995年の兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）における200 - 300カインに比べて小さく、家屋被害は起きにくい揺れだったと考えられる<ref>[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/#velresp 速度波形と応答スペクトル] {{webarchive|url=https://webcitation.org/5y2aNqnv8?url=http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/ |date=2011年4月18日 }} 古村による、東京大学地震研究所、2011年4月29日閲覧</ref><ref name="asahi03170129">[http://www.asahi.com/science/update/0317/TKY201103170129.html 震災の揺れは6分間 キラーパルス少なく 東大地震研] 川原千夏子、朝日新聞 2011年3月17日。</ref>。震度7を観測した栗原市においても全半壊した建物は47棟で、死者は0人だった<ref>[http://www.kahoku.co.jp/spe/spe_sys1071/20110609_01.htm 焦点／最大震度・栗原／震度7、犠牲者ゼロ] 河北新報ニュース 2011年6月9日、2011年6月30日閲覧</ref>。一方で家屋被害は宮城県と福島県を中心に、茨城県にまで及んだ。震源域の中間に位置する福島県では、震源に近い[[浜通り]]だけではなく、内陸の[[中通り]]地方でも土砂の崩壊や家屋損壊が目立ち、[[矢吹町]]（震度6弱）では30%の家屋が全半壊し、[[郡山市]]（震度6弱）でも2万棟の家屋が全半壊するなど、他県の内陸市町村に比べて特に被害が集中した。

== 過去の地震・想定地震との比較 ==
{{main|東北地方太平洋沖地震および津波のメカニズム}}

=== 地震調査委員会の想定 ===
この地震の震源となった三陸沖は、[[フォッサマグナ]]より東側の日本（[[東北日本]]孤）を乗せている[[北アメリカプレート]]（[[オホーツクプレート]]）に対して、太平洋の広範囲を乗せている[[太平洋プレート]]が年間約8 cmの速さで東南東から押し寄せ、青森県から千葉県にかけての沖合にある[[日本海溝]]を境にして[[東北地方]]・[[関東地方]]の下に沈み込んでいる<ref>[http://www.hp1039.jishin.go.jp/eqchr/4.htm 4 東北地方の地震活動の特徴] 地震調査研究推進本部、日本の地震活動</ref>。太平洋プレートが沈み込んでいるこの付近には、M7を超えるような海溝型地震の震源域が多数存在しており、本地震発生前の段階で[[地震調査委員会]]ではこの地域を以下の8つの領域に区切ってその発生間隔や確率を評価していた<ref>[https://www.jishin.go.jp/main/chousa/09mar_sanriku/f05.htm 三陸沖から房総沖にかけての主な地震と主な震源域] 地震調査委員会、1999年。</ref><ref>[https://www.jishin.go.jp/main/chousa/11mar_sanriku-oki/p09.htm 三陸沖から房総沖にかけての地震活動の長期評価] 地震調査委員会、2009年。</ref>。
[[File:SeismicAreas JapanTrenchEarthquakes.png|350px|thumb|left|三陸沖〜房総沖の海溝型地震想定震源域]]
{|class="wikitable" style="font-size:small;margin-right:0px"
|-style="line-height:1.25em"
!colspan="4" style="background-color:#cccccc"|日本海溝の海溝型地震の発生評価<ref>「[https://www.jishin.go.jp/regional_seismicity/rs_tohoku/ 東北地方の地震活動の特徴]」「[https://www.jishin.go.jp/regional_seismicity/rs_kanto/ 関東地方の地震活動の特徴]」地震調査委員会、2011年4月閲覧</ref><br>（2011年1月1日、地震調査委員会）
!rowspan="2" style="width:10em; background-color:#cccccc"|東北地方太平洋沖地震による破壊の程度<br>{{Nowrap|（4月11日発表）}}<ref>[https://www.jishin.go.jp/main/chousa/11apr_sanriku-oki3/index.htm 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震の評価] 地震調査委員会、2011年4月11日。</ref>
!colspan="2" style="background-color:#cccccc"|発生評価&nbsp;<ref name="jishingo11nov">「[https://www.jishin.go.jp/main/chousa/11nov_sanriku/index.htm 三陸沖から房総沖にかけての地震活動の長期評価（第二版）について]」地震調査委員会、2011年11月25日付（2012年2月9日変更）、2013年3月1日閲覧</ref><br>{{Nowrap|（2012年1月1日）}}
|-style="line-height:1.25em"
!colspan="2" style="background-color:#cccccc"|領域<br>（上掲の想定震源域画像参照）
!style="background-color:#cccccc"|M
!style="background-color:#cccccc; white-space:nowrap"|30年以内の<br>発生確率
!style="background-color:#cccccc"|M
!style="background-color:#cccccc; white-space:nowrap"|30年以内の<br>発生確率
|-
|rowspan="2" style="white-space:nowrap; background-color:#aaffff"|[[三陸沖北部地震|三陸沖北部]]|| style="background-color:#aaffff"|[[固有地震]]
|M8.0前後||0.5 - 10%
|rowspan="2"|&nbsp;-
|M8.0前後、<br>Mt8.2前後||0.7 - 10%
|-
|style="white-space:nowrap; background-color:#aaffff"|固有地震以外||M7.1 - 7.6||90%程度||M7.1 - 7.6||90%程度
|-
|colspan="2" style="background-color:#aaffff"|[[三陸沖地震|三陸沖中部]]
|&nbsp;-||&nbsp;-
|style="background-color:#ffcccc"|震源域にも含まれる
|&nbsp;-||&nbsp;-
|-
|rowspan="2" style="background-color:#aaffff;border-bottom:none;line-height:1.25em"|&nbsp;<br>[[宮城県沖地震|宮城県沖]]||style="background-color:#aaffff"|固有地震
|rowspan="2"|M7.4前後||rowspan="2"|99%
|rowspan="3" style="background-color:#ffcccc"|震源域にも含まれる
|M7.4前後||不明
|-
|style="background-color:#aaffff"|固有地震以外
|M7.0 - 7.3||60%程度
|-
|style="background-color:#aaffff;border-top: none;line-height:1em"|&nbsp;
|rowspan="2" style="line-height:1.4em;width:10em;background-color:#aaffff"|（宮城県沖と三陸沖南部海溝寄りの連動）
|rowspan="2"|M8.0前後||rowspan="2"|&nbsp;-
|colspan="2" rowspan="2"|&nbsp;-
|-
|style="background-color:#aaffff;border-bottom:hidden;line-height:1em"|&nbsp;
|rowspan="3" style="line-height:1.4em;background-color:#ff9999"|すべり量が大きい<br>※本震の震源域
|-
|rowspan="2" style="background-color:#aaffff;padding-top:5px;vertical-align:top;line-height:1.4em"|[[三陸沖地震|三陸沖南部<br>海溝寄り]]
|style="background-color:#aaffff"|固有地震
|rowspan="2"|M7.7前後||rowspan="2"|80 - 90%
|M7.9程度||ほぼ0%
|-
|style="background-color:#aaffff"|固有地震以外||M7.2 - 7.6||50%程度
|-
|colspan="2" style="background-color:#aaffff"|[[福島県沖地震|福島県沖]]
|style="line-height:1.4em;white-space:nowrap"|M7.4前後が<br>複数回連続||7%程度以下
|style="white-space:nowrap;background-color:#ffcccc"|震源域にも含まれる
|M7.4前後が<br>複数回連続||10%程度
|-
|rowspan="2" style="background-color:#aaffff"|[[茨城県沖地震|茨城県沖]]
|style="background-color:#aaffff"|固有地震
|rowspan="2"|M6.7 - 7.2||rowspan="2" style="white-space:nowrap"|90%程度以上
|rowspan="2" style="line-height:1.4em;background-color:#ffcccc"|震源域にも含まれる<br>※M7.6の最大余震の震源域
|M6.9 - 7.6||70%程度
|-
|style="background-color:#aaffff"|固有地震以外
|M6.7 - 7.2||90%程度か<br>それ以上
|-
|colspan="2" style="background-color:#aaffff"|[[房総沖地震|房総沖]]<ref group="注">「房総沖」については、
*[[相模トラフ]]全体を震源域とする北米プレートとフィリピン海プレートの境界での地震は「[[元禄大地震|元禄型]][[関東地震]]」として別に評価。
*南関東陸域を震源域とする北米プレートとフィリピン海プレート、あるいはフィリピン海プレートと太平洋プレートの境界での地震は「[[南関東直下地震]]」として別に評価。
*房総半島南東沖を震源域とするフィリピン海プレートと太平洋プレートの境界での地震は、記録に乏しく推定不可能なため評価対象外。</ref>
|&nbsp;-||&nbsp;-
|&nbsp;-
|&nbsp;-||&nbsp;-
|-
|rowspan="2" style="line-height:1.25em;width:5.5em;background-color:#aaffff"|三陸沖北部から房総沖の海溝寄り||style="background-color:#aaffff"|[[明治三陸地震|津波地震]]
|M8.2前後||20%程度
|rowspan="2" style="background-color:#ff9999"|一部すべり量が大きい
|Mt8.6 - 9.0||30%程度
|-
|style="background-color:#aaffff"|[[昭和三陸地震|正断層型]]
|M8.2前後||4 - 7%
|M8.2前後、<br>Mt8.3前後||4 - 7%
|-
|colspan="2" style="background-color:#aaffff"|東北地方太平洋沖型の地震
|colspan="2"|&nbsp;-
|style="white-space:nowrap; background-color:#ffcccc"|&nbsp;-
|Mw8.4 - 9.0||ほぼ0%
|}
このうち「[[宮城県沖地震]]」の領域は30年以内にM7.4前後の地震が99%で発生するという評価がなされていた上、[[宮城県沖地震#2005年8月16日|平成17年の地震]]によってその[[アスペリティ]]の一部（3つのうち1つ）が破壊された、つまり宮城県沖地震は平成17年（2005年）に部分的に再来したと考えられ、残りの2つのアスペリティは近いうちに破壊されて地震を起こすと考えられていた<ref name="nf-vol53">[http://www.zisin.jp/publications/pdf/nf-vol53.pdf 2005年8月16日の地震は想定「宮城県沖地震」か？] 『なゐふる』第53号、2005年1月、日本地震学会。</ref><ref group="注">宮城県沖地震は1930年代のように数年かけて3つのアスペリティが順に破壊し数回に分けて地震を起こすタイプと、昭和53年（1978年）のように一気にすべて破壊し1回の地震を起こすタイプがあるとされる</ref>。

断層の破壊が最初に始まった（震源）「三陸沖南部海溝寄り」やその海溝側にあたる「三陸沖から房総沖の海溝寄り」の中部で20 mを超える非常に大きな断層運動が発生したのをはじめ、この地震の南北500 km・東西200 kmにおよぶ震源域は、「三陸沖中部」、「宮城県沖」、「福島県沖」、「茨城県沖」の計6つの領域に及んでいた。破壊は牡鹿半島沖の震源から南北へ連鎖的に進んでいったが、北米プレートの下に沈み込んだ[[フィリピン海プレート]]の北東端が地殻破壊の南下を食い止め、「房総沖」の北隣の「茨城県沖」で止まった<ref>{{cite news
|url = https://web.archive.org/web/20110326031202/http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20110324-OYT1T00611.htm
|title = 地殻の破壊、茨城県沖で止まった…その理由は？
|publisher = [[読売新聞社]]
|date = 2011-03-24
|accessdate = 2011-04-12
}}</ref>。また、北側では[[三陸はるか沖地震|1994年三陸はるか沖地震]]あるいは[[1968年十勝沖地震]]（「[[三陸沖北部地震|三陸沖北部]]」に該当する）の震源域南端付近で止まっている<ref>[http://www.seis.nagoya-u.ac.jp/sanchu/Seismo_Note/2011/NGY36n.html NGY地震学ノート No.36改訂版] 2011年4月3日。</ref>。このような広い震源域を持つM9の巨大地震は、従来想定されていなかった。

=== 想定に入れられなかった過去の巨大地震 ===
[[ファイル:Sanriku-Erdbeben.jpg|300px|サムネイル|過去に日本海溝地域にあった地震の推定震源域の比較]]
この地震の震源域は、869年（[[貞観 (日本)|貞観]]11年）に宮城から福島にかけての太平洋沖で発生したM8.4（産業技術総合研究所による）の[[貞観地震]]の推定震源域と類似しており、地震発生直後よりこの再来である可能性が指摘された<ref>[http://mainichi.jp/select/wadai/news/20110312k0000m040188000c.html 地震：「阪神」の180倍規模…専門家「1千年に1度」] 毎日新聞、2011年3月12日。{{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110314050028/http://mainichi.jp/select/wadai/news/20110312k0000m040188000c.html |date=2011年3月14日 }}</ref><ref name="NGY36">[http://www.seis.nagoya-u.ac.jp/sanchu/Seismo_Note/2011/NGY36.html NGY地震学ノート No.36] 山中佳子、名古屋大学地震火山・防災研究センター</ref>。貞観地震は以前より文献記録によって知られていたものの、2000年代になって津波堆積物の調査によって[[石巻市|石巻]]・[[東松島市|東松島]]で海岸から3 km内陸まで遡上、[[仙台市|仙台]]で同2 km、[[名取市|名取]]・[[岩沼市|岩沼]]で同4 km、[[亘理町|亘理]]・[[山元町|山元]]で同2 kmと大規模な津波を伴う巨大地震であったことが明らかになった。堆積物の広域調査から同様の巨大地震は[[紀元前4世紀|紀元前390年頃]]、[[5世紀|430年]]頃、貞観11年（869年）、1500年頃と過去4回発生しており、再来間隔は450 - 800年程度と推定する報告があった<ref>[http://unit.aist.go.jp/actfault-eq/Tohoku/no16.pdf 平安の人々が見た巨大津波を再現する―西暦869年貞観津波―] [[産業技術総合研究所|産総研]] 活断層・地震研究センターニュース、2010年8月。</ref>。また、[[東北学院大学]]の[[地質調査]]により、約2千年前の[[弥生時代]]にも津波が発生しており、本地震で発生した津波浸水域と同程度の浸水域が[[仙台平野]]では発生していた可能性があることが地震後報道された<ref>[http://www.asahi.com/national/update/0518/TKY201105180126.html 弥生時代にも今回並みの津波 仙台平野、東北学院大調査] - asahi.com（朝日新聞） 2011年5月18日</ref>。これらのことから、東北地方太平洋沖地震発生後に海溝型地震の長期評価見直しを進めた政府の地震調査委員会は2011年11月24日、津波堆積物の調査結果を反映して、紀元前4 - 3世紀頃、4 - 5世紀頃、869年の貞観地震、15世紀頃<ref group="注">1420年の常陸国の津波記録（都司嘉宣 『千年震災』 ダイヤモンド社、2011年 参照）、あるいは1454年の[[享徳地震]]が15世紀の津波堆積物に符合する（[http://app.m-cocolog.jp/t/typecast/671446/563362/67874981 保立道久の研究雑記]参照）との見方がある。</ref>、今回の地震、合わせて都合5回、三陸から房総にかけて約600年周期で海溝型地震が発生していると認定し、次回の地震規模は[[マグニチュード|M]]8.3 - 9.0としている<ref name="jishingo11nov"/><ref>読売新聞2011年11月24日夕刊3版1面・2面・[http://www.yomiuri.co.jp/feature/20110316-866918/news/20111124-OYT1T00681.htm 東日本巨大地震600年周期…千年に一度見直し]</ref>。なお、869年貞観地震は日本海溝深部、1896年明治三陸地震は日本海溝浅部の、お互い隣接する細長い震源領域の地震と考えられており、本地震は「貞観地震と明治三陸地震が同時発生した」と見る研究者もいる<ref name="bosai48-01" />。

2011年4月13日、[[東北大学]]の当地震の緊急報告会<ref name="houkoku-20110413">[https://sites.google.com/site/tohokuunivdcrc/home/event トラストシティ カンファレンス・仙台5Fにて，【東北大学による東日本大震災1ヶ月後緊急報告会】を行いました．] - 東北大学大学院工学研究科附属災害制御研究センター 2011年4月13日</ref>で、[[東北アジア研究センター]]教授の[[平川新]]は、江戸時代に整備された宿場町が、今回の地震で津波被害を受けていないことを指摘。「[[慶長]]16年（1611年）に発生した[[慶長三陸地震]]では、当地震と同等規模の津波浸水域が発生したとされ、その経験を基に宿場・街道などが整備された」、「明治時代以降の土地利用で津波経験の記憶を喪失した」との報告を行った<ref name="houkoku-20110413-hirakawa">[http://95847163926561828-a-1802744773732722657-s-sites.googlegroups.com/site/tohokuunivdcrc/home/event/%E2%91%A2-16%E5%B9%B3%E5%B7%9D.pdf?attachauth=ANoY7cq61BlCDi_o2vg036szETiXRvTwk9smnR1Tr1jLqkx2tuFPcDGQw8sQRDuvYsDmIGVmt3kFcJiA0DSin_hFxYId1fWj4wwDOWCcyQVLnpQdZ9tA3Ux_Bs5b87lVbYOUNbmpTVfJMUKrJXIYfMU4iUkshFm5v_oXNfFoXkjWSkqsZKIPw1yNkMCRh2SXYKkbcaLtXBTP0lHAHGtE1btSTefEpNC87HVpYpV8vDLr11feYy5GnMQBAHlmZ5O0x0MVzk4cbWQm&attredirects=0 16.平川 新，3.11大震災と歴史遺産の被害] - 東北大学大学院工学研究科附属災害制御研究センター 2011年4月13日</ref>。また、同報告会では、貞観地震で発生した津波よりも本地震で発生した津波の方が大規模だったとの報告も行われている<ref>[http://www.asahi.com/special/10005/TKY201104130560.html 今回の津波、貞観地震超える より内陸まで到達 東北大] - asahi.com（朝日新聞） 2011年4月13日</ref>。

[[石橋克彦]]は「[[日本三代実録]]」の記録を基に、今回の地震が貞観地震より大規模なもので震源域が南に延びていたかもしれないと推定している。理由は、貞観地震では京都（今回震度3<ref group="注">震度3を観測したのは[[大山崎町]]円明寺や[[八幡市]]八幡などであり、[[洛中]]では[[京都地方気象台]]（京都中京区西ノ京）や京都上京区藪ノ内町（京都府庁）で震度2である。</ref>）や関東（今回震度4 - 5）の地震記事がない<ref group="注">876年の関東地震では、京都の有感記事がある。</ref>というものである<ref>石橋克彦「首都圏直下地震、東海・東南海・南海巨大地震の促進も否定できない」中央公論2011年5月号p100</ref>。

岩手県[[大槌町]]では岩手県や大槌町の調査により、本地震による津波の浸水範囲は、明治三陸地震による津波の浸水範囲とほぼ同程度だったことが判明している<ref name="asahi20110516">[http://mytown.asahi.com/areanews/iwate/TKY201105150263.html 大槌の浸水範囲、明治三陸津波と同程度 県・町が調査] - asahi.com（朝日新聞）2011年5月16日</ref>。同年5月15日にこれが発表されるまで町側は津波の規模や被害を想定外としていたが、実際には本地震から過去115年前にも同規模の津波が襲来したことが明らかになり、改めて三陸沿岸一帯が「津波常襲地帯」であることが浮き彫りになった<ref name="asahi20110516"/>。

==予知及び前兆現象==
東北地方太平洋沖地震では[[地震予知]]は成功せず<ref>島村英紀『日本人が知りたい巨大地震の疑問50 東北地方太平洋沖地震の原因から首都圏大地震の予測まで』サイエンス・アイ新書。2011年</ref><ref>島村英紀『巨大地震はなぜ起きる これだけは知っておこう』2011年 花伝社。</ref>、巨大地震の発生前に起こるとされている[[プレスリップ]]（前兆すべり）も観測されなかった<ref>[http://www.asahi.com/special/10005/TKY201104260467.html 東日本大震災の前兆すべり観測できず 問われる予知体制]</ref>。地震学界で確立されていると考えられていた地震の規模、発生域と発生間隔を予測する[[確率論]]的な「長期予知」においても、この地震のように東北地方太平洋沖の広範囲が破壊してMw9.0に達するような巨大地震は予見されておらず、前項の地震調査委員会の発生評価にもなかったことから、「想定外」の事態であった。

ただ、このような地震を予見しうる手掛かりはいくつかあった。比較沈み込み学の「日本海溝は沈み込む太平洋プレートが古いため超巨大地震は発生しない」という定説に対して、古い海洋プレートが沈み込んでいる地域で起きた2004年スマトラ島沖地震によって疑問が提起されていた。また2000年代に日本の地震学界での支持が広がっていた「アスペリティモデル」に対しても矛盾が指摘されていて、地震の活動度に地域差がある東北沖では地震の少ない地域では「非地震性のすべり」がひずみを解消しているという説を見直す動きもあった。また2000年代後半以降、地質調査により仙台平野内陸などでほとんど知られていなかった巨大地震の津波の痕跡が次々と明らかになっていてこれらの知見を確率論的地震予知に反映しようとする動きが始まっていた。しかし、2011年3月11日時点では、超巨大地震発生の想定にはまだ至っていなかった（[[東北地方太平洋沖地震及び津波のメカニズム]]も参照）。

こうした経緯から、地震後は従来の説を見直す動きや様々な方法で地震予知をしようとする動きが活発化している。また、地震の発生想定の拡充を求める意見や、「確率が低いから地震は来ない」といった楽観論を生みやすい確率論的な地震予知に対する批判、反省を行う向きがあり、予知よりも[[減災]]、[[防災]]に力を入れるべきとする見解を表明する地震学者もいる<ref>[http://sankei.jp.msn.com/science/news/120308/scn12030822590004-n1.htm 【地震学はどう変わったか(3-3)】予知困難 等身大の説明大切] msn産経ニュース、2012年3月8日。</ref><ref>[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/ 2011年3月 東北地方太平洋沖地震] {{webarchive|url=https://webcitation.org/5y2aNqnv8?url=http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/ |date=2011年4月18日 }} 東京大学地震研究所広報アウトリーチ室、2012年1月24日の版。</ref>。

事後の検証において、1976年から2011年までの期間に本震震源域で発生した Mw 5.0 以上の地震と[[潮汐力]]の関係を調査したところ、1976年からの約25年間は相関関係がなかった。しかし、2000年頃から次第に相関関係が現れ、本震の発生直前では明瞭な傾向が出現し、断層に掛かる力が最大になる時間帯に地震が多く発生していた。特に、前震とされる[[三陸沖地震 (2011年3月) |3月9日11時45分（三陸沖）M 7.3 ]]の震源と本震の破壊開始点の間の領域付近には強い相関が現れていたが、本震以降は潮汐力との関係は見られなくなった<ref>{{PDFlink|[http://www.zisin.jp/publications/pdf/nf-vol91.pdf PDF版なゐふる91号]}} 日本地震学会 2012年10月</ref>。

=== 静穏化 ===
{{see|地震空白域}}
長期的な静穏化と短期的な静穏化の複数の『静穏化』現象が生じていたことが複数の研究者により報告されている。この静穏化の後、後述の前震活動が始まった。
; 中長期的
* 勝俣啓(2011)<ref>勝俣啓、{{PDFlink|[http://www2.jpgu.org/meeting/2011/yokou/MIS036-P04.pdf 東北地方太平洋沖地震(M9.0)に先行した地震活動の長期静穏化] 日本地球惑星科学連合 2011年度連合大会 MIS036-P04}}</ref>は、気象庁の一元化震源カタログを用いて1965年から2010年までのM4.5以上の地震のデータを解析したところ、本震で最もすべり量の大きかった領域の深部側で約22年前の1989年頃から静穏化が起きていたとしている。<!--
* 統計数理研究所は<ref>[http://www.ism.ac.jp/~ogata/yotiren/Yoti11b1/yoti11b1.html 東北地方太平洋沖地震の前震活動と広域的静穏化について] 統計数理研究所</ref>、2007年頃より東北地方全体の M5 以上の地震回数が減少していたと報告している。-->
* 松浦律子(2011)らは<ref>松浦律子ほか、{{PDFlink|[http://www2.jpgu.org/meeting/2011/yokou/MIS036-P03.pdf 2011年東日本震災に先行した東北沖地域での相対的地震活動度の静穏化とその回復] 日本地球惑星科学連合 2011年度連合大会 MIS036-P03}}</ref>、1885年以来のM6以上の地震カタログを使い解析したところ、相対的静穏化が2000年頃に明瞭に出現し2008年には通常のレベルに戻っていたと報告している。

=== 前震活動 ===
{{Main2|主な前震の記録|東北地方太平洋沖地震の前震・本震・余震の記録|前震活動の解説|東北地方太平洋沖地震および津波のメカニズム#前震活動とみられる地震活動}}
3月9日（水曜日）11時45分（本震の約51時間前）に、本震震源の約50 km北東に当たる北緯38度19.7分、東経143度16.7分、深さ8 kmの[[三陸沖]]を震源とするMw7.3、宮城県栗原市・登米市・美里町で最大震度5弱を観測する[[三陸沖地震 (2011年3月)|地震]]が発生し、青森県から福島県にかけての太平洋沿岸に津波注意報が発表され、大船渡市で0.6 mの津波を観測した<ref name="tenkijp-3568">{{Cite news
|title = 過去の発表（2011年3月9日 11時45分発生）
|url = http://tenki.jp/earthquake/detail-3568.html
|newspaper = tenki.jp
|date = 2011-03-09
|accessdate = 2011年4月12日
}}</ref><ref>[https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/09a/201103091300.html 平成23年3月9日11時45分頃の三陸沖の地震について] 気象庁、2011年3月9日。</ref><ref>[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/mech/cmt/fig/cmt20110309114512.html CMT解 2011年03月09日11時45分 三陸沖 M 7.3] 気象庁</ref>。また、翌3月10日6時23分にはその近くでM6.8・最大震度4の当時最大余震と考えられていた地震が発生するなど<ref>[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/mech/cmt/fig/cmt20110310062359.html 2011年03月10日06時23分 三陸沖 M 6.8]</ref><ref>[https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/10a/201103100820.html 平成23年3月10日06時24分頃の三陸沖の地震について]</ref>、3月11日の巨大地震当日にかけて震度1以上を観測する余震が発生していた。気象庁はこれが「前震だった可能性がある」としている<ref name="sankei11031120100165">{{Cite news
|title = 10メートルの津波「100年に1回クラス」
|url = https://web.archive.org/web/20110314183630/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110311/dst11031120100165-n2.htm
|newspaper = 産経新聞
|date = 2011-03-11
|accessdate = 2011年3月12日
}}</ref>。また、2011年2月13日から、3月9日の地震とほぼ同じ場所でM5.5を最大とするM5クラスの地震がまとまって発生していた<ref>[https://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/report/kaihou86/03_07.pdf 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震発生以前の地震活動について] 気象庁 地震予知連絡会 第86回資料</ref>。

これより約1カ月前の2月中旬以降、3月11日の本震の破壊開始点北側で2度の短期的[[スロースリップ]]イベント（ゆっくりすべり）が発生し、3月11日の本震の破壊開始点に向かう微小地震の震源移動が続いていた。1度目は、2月中旬から2月末にかけて、2度目は3月9日のM7.3の地震の発生後で、これらのスロースリップにより、モーメントマグニチュード(Mw) 7.1に相当する地震エネルギーが解放されたと考えられる。この短期的スロースリップが、巨大地震の発生を促進した可能性が指摘されている<ref>[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/2012/01/aitarokato_science/ 東北地方太平洋沖地震発生前に見られたゆっくりすべりの伝播]東大地震研究所：加藤愛太郎、小原一成、五十嵐俊博、鶴岡弘、中川茂樹、[[平田直]]</ref>。一方、3月11日の本震の破壊開始点西側の領域では、約10年前の2002年ころから長期的スロースリップが生じており、「この長期的スロースリップが2011年の地震の発生を早めた可能性がある」とする研究がある<ref>[http://www.nature.com/ncomms/2015/150106/ncomms6934/abs/ncomms6934.html Yusuke Yokota,Kazuki Koketsu : A very long-term transient event preceding the 2011 Tohoku earthquake] Nature Communications 6,Article number:5934, doi:10.1038/ncomms6934</ref>。

地震学において前震では、地震の規模と回数の関係式（[[グーテンベルグ・リヒター則]]）における系数b値が通常の1よりも小さな値となり、「地震の規模に比して小さな余震が少ない」ことが知られている。この3月9日の地震ではb値が約0.47と、通常の日本海溝付近における0.8に比べて顕著に小さく、前震の可能性が高い有力な根拠の一つとされているほか、日本海溝地域で1960年代から2011年までb値が減少し続けていたことが明らかとなった<ref>平田直、佐竹健治、[[目黒公郎]]、2011、『巨大地震・巨大津波、東日本大震災の検証』、朝倉書店 ISBN 9784254102529, pp.13-17</ref>。

ただし、3月11日の本震と震源域が重複せず隣接していることから、前震ではなく9日の地震により11日の地震が誘発された可能性を指摘する研究者もいる<ref>[http://www.seismology.harvard.edu/index_jpn.html 2011年3月11日 東北地方太平洋沖地震]Department of Earth & Planetary Sciences Harvard University </ref><ref>{{Cite news
|title = 2011年3月11日 東北地方太平洋沖地震
|url = http://www.seismology.harvard.edu/index_jpn.html
|accessdate = 2011年4月17日
}}</ref>。

=== 電離層全電子数 ===
北海道大学教授の日置幸介によるGEONET（GPSの連続観測網）の公開データを用いた調査では、地上局とGPS局を結ぶ経路がちょうど震源域上空の[[電離層]]における最大電子密度高度約300 kmと交差する局において電離層全電子数 (TEC) の変化を推定した結果、電子密度の増大が地震発生の約40分前から発生しており、これを地図面に投影すると20分前から地域の特定ができることが分かり、1994年[[北海道東方沖地震]]や2010年[[チリ地震 (2010年)|チリ地震]]でも確認されたことから「巨大地震の直前予知には有望な手法」だとしている<ref>[http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~heki/TEC.pdf 2011年東北地方太平洋沖地震に先行した電離圏全電子数の正の異常について] 日置幸介, 北海道大学。</ref>。また、電気通信大学名誉教授の早川正士は、アメリカ・[[ワシントン州]]ジム・クリークの超長波局NLK<ref group="注">[[:en:Continental Electronics|Continental Electronics]]による運営[http://www7.plala.or.jp/eToys/Memo/4.2_VLF_LF_receiving/E-S-U-VLF_stations.html]。</ref>が250キロワットで送出している24.8kHzビーコンの、東京[[調布市|調布]]での夜間継続観測において、地震発生約5日前の3月5日と3月6日電離層に振幅が小さくなる異常があったとしている<ref>{{Cite news
 |url  = https://web.archive.org/web/20110718171920/http://www.yomiuri.co.jp/kyoiku/news/20110715-OYT8T00241.htm
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20110718171920/http://www.yomiuri.co.jp/kyoiku/news/20110715-OYT8T00241.htm
 |newspaper = [[読売新聞社]]
 |title = 電離層の変化、東日本大震災でも…予知に有望?
 |date  = 2011-07-15
 |archivedate = 2011年7月18日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref><ref>[http://www2.jpgu.org/meeting/2011/yokou/MIS036-P01.pdf 2011年3月11日地震に対する前兆VLF/LF伝播異常現象] 日本地球惑星科学連合 2011年東北地方太平洋沖地震ポスターセッション要旨 MIS036-P01</ref>。

=== すべり欠損 ===
プレートの相対的平均速度から期待される相対変位量から実際の相対変位量を引いた値が、「すべり欠損」と呼ばれるが、宮城県沖ではこのすべり欠損が蓄積し続けていたと考えられる。つまり、歪みの蓄積量に対し地震による放出量が不足し、放出されない歪みが蓄積され続けていた。実際の観測データで見ると2003年と2005年に相次いで宮城県沖地震が発生したが2003年と2005年の放出量は1978年より少なく、一部の研究者は注視していた<ref>[https://doi.org/10.5575/geosoc.2012.0023 飯尾能久、松澤暢：東北地方太平洋沖地震の発生過程：なぜM 9が発生したのか?] 『地質学雑誌』 Vol.118 (2012) No.5 p.248-277, {{doi|10.5575/geosoc.2012.0023}}</ref>。また、海溝軸付近で約50 mの最大滑り量を観測している<ref name="jmst2011"/>が、松澤はプレート間の相対滑り込み速度は年間8 cm程度であることを考えると、約600年分のすべり欠損が一回の地震で解消されたことになるとしている<ref>松澤暢：{{PDFlink|[https://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/happyo/2011/h23sp.pdf 「2011年東北地方太平洋沖地震が与えた衝撃」]}} 平成23年度 海洋情報部研究成果発表会 予稿集 海上保安庁</ref>。

== 余震・誘発地震活動 ==
{{Main2|主な余震・誘発地震の記録|東北地方太平洋沖地震の前震・本震・余震の記録|余震・誘発地震活動の解説|東北地方太平洋沖地震および津波のメカニズム#余震活動と余効変動}}

=== 余震 ===
==== 余震の多発 ====
余震活動は極めて活発で<ref name="気象庁第17報">{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第17報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-03-14
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/14a/201103141510.html
|accessdate = 2011-03-14
}}</ref>、本震から1時間足らずの間にM7以上の強い地震が立て続けに3回発生した<ref>{{Cite web|和書
|language =
|url = https://www.jishin.go.jp/main/chousa/11mar_sanriku-oki/p01.gif
|title = 余震の発生状況
|publisher = 地震調査研究推進本部
|date = 2011-03-12
|accessdate = 2011-03-12
}}</ref>。このうち、本震30分後の15時15分には[[茨城県沖地震 (2011年)|茨城県沖を震源とするM7.6の最大余震]]が発生し、茨城県[[鉾田市]]当間で震度6強を観測した<ref name="気象庁第63報"/>
<ref name="sankei11031120100165"/><ref name="気象庁による震度訂正">{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」及び同地震以降の地震により各地で観測された震度等について（第2報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-04-25
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/25a/201104251500.html
|accessdate = 2011-04-25
}}</ref><ref group="注">2011年4月21日に気象庁は、同所の地震計は「震度が周辺に比べ過大に観測されている」として、地域代表性という観点から以後の観測情報の活用を停止しているが、設置状況に問題はなく観測は正常に行われていたとしている。（[https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/21a/201104211500.html 「震度観測点の地震情報への活用停止等について」] 気象庁発表）</ref>。本震の直後、[[東北大学地震・噴火予知研究観測センター]]が設置していた地震計の3割が破壊されたり、通信回線が途絶したりするなどしてセンターは余震の観測データを受け取れなくなり、気象庁が発する地震情報や緊急地震速報に支障が生じる事態となった<ref>{{Cite web|和書
|language =
|url = https://web.archive.org/web/20110324152323/http://sankei.jp.msn.com/science/news/110319/scn11031917340002-n1.htm
|title = 地震観測網3割ダウン 苦闘続く東北大センター
|publisher = MSN産経ニュース
|date = 2011-03-19
|accessdate = 2011-03-20
}}</ref>。

一連の余震は、岩手県沖から茨城県沖までの幅約200 km、長さ約500kmの範囲を震源としている<ref name="気象庁第15報"/>。3月中にM5以上の余震は479回、震度1以上の余震は3,016回発生した。2021年3月6日までに観測されたものでは、M5以上が990回、M6以上が135回、M7以上が11回、最大震度4以上のものは429回、最大震度1以上のものは14,710回あった<ref name="jma-10y">{{Cite web|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について〜10年間の地震活動〜|publisher = 気象庁|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/2103/08a/2102offtohokueq.pdf|format = PDF|date = 2021-03-08|accessdate = 2021-03-10}}</ref>。M5以上の余震の回数は日本観測史上最大であった1994年[[北海道東方沖地震]]の4 - 5倍の記録的なペースで推移しており<ref name="bosai48-01">[https://dl.ndl.go.jp/view/download/digidepo_9898866_po_48-01.pdf?contentNo=3&alternativeNo= 2011年東北地方太平洋沖地震の概要] 岡田義光、防災科学技術研究所</ref>、[[スマトラ島沖地震 (2004年)|2004年スマトラ島沖地震]] (Mw9.1) や[[チリ地震 (2010年)|2010年チリ地震]] (Mw8.8) の余震活動と比べても活発である<ref name="jma-10y"/>。特に福島県浜通りから茨城県北部にかけては、4月11日の地震を最大として活発な地震活動がみられ、M3以上の地震は2012年8月までに1600回を超えた<ref>[https://www.jishin.go.jp/main/chousa/12sep/p10.htm 福島県浜通りから茨城県北部の地震活動]地震調査研究推進本部、2012年9月11日。</ref>。

また発生数もさることながら、単独で被害をもたらすような大きな余震が時間を経て度々発生するのも本地震の特徴である。本震から1ヶ月近く経過した4月7日には[[宮城県沖地震#2011年|宮城県沖を震源とするM7.2、最大震度6強の余震]]が発生し4人が死亡した<ref name="気象庁第63報"/><ref name="気象庁第34報">{{Cite web|和書
|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第34報）|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/08b/kaisetsu201104080115.pdf |publisher = 気象庁 |format = PDF |date = 2011-04-08 |accessdate = 2011-04-13 }}</ref><ref name="消防庁">[[消防庁]]発表。</ref>。また、4月11日には福島県浜通りを震源とするM7.0、最大震度6弱<ref group="注">いわき市の一部で推定震度7。気象庁の震度推計分布図参照。</ref>の余震（[[福島県浜通り地震]]）が発生し4人が死亡した<ref>[https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/11b/201104111820.html 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第35報）] - 気象庁 平成23年4月11日</ref><ref name="消防庁"/>。本震から1年経過後も活発な余震活動が続き、2012年3月14日には千葉県東方沖を震源とする[[千葉県東方沖地震 (2012年)|M6.1、最大震度5強の余震]]が発生し1人が死亡した<ref>{{PDF|[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/gaikyo/weekly/zenkoku/zenkoku20120316_11.pdf 週間地震概況（平成24年3月9日-3月15日）]}} 気象庁、2012年3月16日閲覧。</ref>。2012年12月7日には[[三陸沖地震 (2012年12月)|三陸沖を震源とするM7.3、最大震度5弱の余震]]<ref name="tohoku">[https://www.jma.go.jp/jma/press/1301/10a/1212tohoku.pdf 東北地方の主な地震活動]気象庁、2013年1月11日閲覧。</ref>が発生し最大98 cmの津波を観測し3人が死亡した<ref>[http://www.fdma.go.jp/bn/%E4%B8%89%E9%99%B8%E6%B2%96%E3%82%92%E9%9C%87%E6%BA%90%E3%81%A8%E3%81%99%E3%82%8B%E5%9C%B0%E9%9C%87%28%E7%A2%BA%E5%AE%9A%E5%A0%B1%EF%BC%89.pdf 三陸沖を震源とする地震（確定報）]消防庁、2015年2月28日閲覧。</ref>。2016年11月22日には[[福島県沖地震 (2016年)|福島県沖を震源とするM7.4、最大震度5弱の余震]]が発生し最大1.4mの津波を観測した<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.jma.go.jp/jma/press/1611/22b/201611221100.html |title=「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第79報） －平成28年11月22日05時59分頃の福島県沖の地震－ |publisher=気象庁 |date=2016-11-22 |accessdate=2016-11-26 }}</ref>。2021年2月13日には[[福島県沖地震 (2021年)|福島県沖を震源とするM7.3、最大震度6強の余震]]が発生し1人が死亡した。このほか、2011年7月10日<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.jma.go.jp/jma/press/1108/04a/1107jishin.html |title=平成23年7月の地震活動及び火山活動について |publisher=気象庁 |date=2011-08-04 |accessdate=2016-11-26 }}</ref>、2013年10月26日<ref name="気象庁第71報">{{Cite press release|和書|title=平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第71報） -平成25年10月26日02時10分頃の福島県沖の地震-|publisher=気象庁|date=2013-10-26|url=https://www.jma.go.jp/jma/press/1310/26a/201310260410.html|accessdate=2013-10-26}}</ref>、2014年7月12日<ref name="jweek20140718">[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/gaikyo/weekly/zenkoku/zenkoku20140718_29.pdf 週間地震概況(平成26年7月11日〜7月17日)] 気象庁、2014年7月18日閲覧。</ref>にもM7以上の余震が発生している。

{{Main|東北地方太平洋沖地震の前震・本震・余震の記録#余震の発生確率}}
気象庁は3月13日から4月21日にかけて、M7.0以上の地震が3日以内に発生する「余震の発生確率」を発表、当初は70%と高かったが次第に低下していった<ref name="気象庁第15報"/><ref name="気象庁第40報">{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第40報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-04-21
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/21b/201104211600.html
|accessdate = 2011-04-21
}}</ref>（[[東北地方太平洋沖地震の前震・本震・余震の記録#余震の発生確率|余震の発生確率]]を参照のこと）。その後4月28日には、減少がみられることから発生確率の発表を行わなくなり「今後もまれに大きな余震が起こることもある」とした<ref name="気象庁第41報">{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第41報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-04-28
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/28a/201104281700.html
|accessdate = 2011-04-30
}}</ref>。一方同年4月時点で、東京大学准教授の井出哲は「M7レベルの地震は10回以上は起きる」、当時東京大学地震研究所の[[大木聖子]]は「最大余震が1年後に発生することもありうる」、との指摘をしている<ref>{{Cite news
|url=http://www.nikkei.com/news/category/article/g=96958A9C93819595E2E5E2E3838DE2E5E2E6E0E2E3E39C9CEAE2E2E2;at=DGXZZO0195579008122009000000
|title = M7級なお警戒、専門家が指摘 余震「1年後も」 宮城で震度6強
|newspaper = 日本経済新聞
|date = 2011-04-08
|accessdate = 2011-04-13
}}</ref>。また、同年11月18日に気象庁は[[地震予知連絡会]]で、同月15日から12月14日までの1か月間に本震域や周辺においては15%の確率でM7以上の余震が発生するとの分析結果を報告した。これは発生したM5以上の余震の傾向から得たもの。また余震は減少傾向にはあるものの3月11日以前の7倍の確率であり、大きな余震への警戒を要するとしている<ref>読売新聞2011年11月19日13S版37面</ref>。2016年3月、政府の地震調査委員会の委員長・[[本蔵義守]]は、「（本震から5年以上経った今でも）M8を超えるような規模の余震が起きてもおかしくない。」と述べた<ref>[https://mainichi.jp/articles/20160310/k00/00m/040/052000c 地震調査委員会 「M8の余震、留意を」 震災５年以降も]毎日新聞2016年3月9日</ref>。

==== 余震の広域性 ====
一連の余震は、本震の震源域に当たる岩手県沖から茨城県沖までの幅約200 km・長さ約500 kmの範囲と、そこに隣接する海溝軸の東側（[[アウターライズ]]）を震源としている<ref name="気象庁第15報"/><ref name="気象庁第46報">[https://www.jma.go.jp/jma/press/1106/03c/201106031700.html 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第46報）] 気象庁、2011年6月5日閲覧。</ref>。多くは本震と同種の「[[地震#プレート間地震|海溝型地震]]」（プレート境界地震）であるが、震源域西側の地殻の浅い所では「[[地震#内陸地殻内地震|内陸地殻内地震]]」（内陸直下型地震：大陸プレート内地震）、震源域西側の地殻の深い所では「[[深発地震|スラブ内地震]]」（深発地震：海洋プレート内地震の一種）、海溝軸東側では「[[地震#海洋プレート内地震|アウターライズ地震]]」（海洋プレート内地震の一種）も発生している。特に日本海溝東側の海溝外縁隆起帯（アウターライズ）では本震による[[地殻変動]]の影響で、余震が発生した場合に[[#地殻変動|後述]]のようにより規模が大きくなる可能性が高まったことも指摘されている。このほか、次節で述べるように震源域から数百kmも離れた所でM6以上の比較的大きな地震が多数発生しており、巨大地震による地殻変動の影響が考えられることもこの地震で特徴的とされる。

==== 余震の表現を取りやめ ====
2021年2月16日、気象庁は今後は本地震の震源域で発生した地震を余震と表現しないことを検討していると発表した<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.jiji.com/jc/article?k=2021021600546&g=soc|title=「余震」発表の見直し検討　東日本大震災から10年で―気象庁|work=時事ドットコム|publisher=時事通信社|date=2021-02-16|accessdate=2021-04-01|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210401015438/https://www.jiji.com/jc/article?k=2021021600546&g=soc|archivedate=2021-04-01}}</ref>。同年4月1日、それ以降は余震と表現しないことを決定した<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.jiji.com/jc/article?k=2021040100468&g=soc|title=「余震」発表取りやめ 東日本大震災後10年で―気象庁|work=時事ドットコム|publisher=時事通信社|date=2021-04-01|accessdate=2021-04-01|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210401015325/https://www.jiji.com/jc/article?k=2021040100468&g=soc|archivedate=2021-04-01}}</ref>。その理由として、本地震前の発生頻度に近づいており、余震域での地震の回数が減少していること、10年以上が経過し本震の影響により発生したかどうかの判断が難しくなったことなどを挙げている<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.nikkei.com/article/DGXZQODG268OV0W1A320C2000000/|title=気象庁、東日本大震災「余震」使わず 判断困難に|work=日本経済新聞|publisher=日本経済新聞社|date=2021-04-01|accessdate=2021-04-01|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210401015826/https://www.nikkei.com/article/DGXZQODG268OV0W1A320C2000000/|archivedate=2021-04-01}}</ref><ref>{{Cite web|和書|title=「東日本大震災の余震」発表取りやめ　明確な判断困難に|url=https://www.asahi.com/articles/ASP4136H8P3VUTIL03Y.html|website=朝日新聞デジタル|date=2021-04-01|accessdate=2021-05-01|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210428204123/https://www.asahi.com/articles/ASP4136H8P3VUTIL03Y.html|archivedate=2021-04-28}}</ref>。また、余震という表現では大地震は起きないという印象を与えかねず、防災意識の低下を防止するためでもあるという<ref>{{Cite web|和書|url=https://www3.nhk.or.jp/news/html/20210401/k10012949291000.html|title=東北沖巨大地震 震源周辺の地震に「余震」の表現使わず 気象庁|website=NHKニュース|date=2021-04-01|accessdate=2021-04-01|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210401111527/https://www3.nhk.or.jp/news/html/20210401/k10012949291000.html|archivedate=2021-04-01}}</ref>。ただし、本地震の余震活動が終わっているわけではなく、震源域での1年あたりの地震活動は本地震発生前よりも多い状況が続いていることから、気象庁は引き続き注意するよう呼びかけている<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.jma.go.jp/jma/press/2104/01d/20210401_oshirase.pdf|title=東北地方太平洋沖地震の余震域で発生する規模の大きな地震の報道発表資料での表現の変更について|publisher=気象庁|date=2021-04-01|accessdate=2021-04-02|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210402071116/https://www.jma.go.jp/jma/press/2104/01d/20210401_oshirase.pdf|archivedate=2021-04-02}}</ref>。

=== 誘発地震 ===
この地震では震源域から離れたところでも被害地震（[[遠隔]][[誘発地震]])が発生している。これらも大きな視点では、一連の地震活動の中に含まれると考えられており、震源域で発生する余震と区別して「[[誘発地震]]」や「広義の余震」<ref>『大地震のあと、余震はどうなるか -確率をもちいた予測とその活用のために-』[https://www.jishin.go.jp/main/yoshin3/3-2.htm 3-2 余震とは？] 地震調査委員会</ref>と呼ばれている。複数の専門家が、本地震によって東日本を中心に地殻変動や[[応力]]の変化が生じ、地震の発生が促進された地域があるとの見解を発表している<ref>[http://www.rcep.dpri.kyoto-u.ac.jp/events/110311tohoku/toda/index.html 東北地方太平洋沖地震にともなう静的応力変化] 京都大学防災研究所 地震予知研究センター</ref><ref>[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/dcfftokyo/ 2011年東北地方太平洋沖地震による 首都圏の微小地震活動の変化] 石辺・島崎・佐竹・鶴岡、東京大学地震研究所 地震・火山情報。</ref>。

==== 表面波による動的誘発 ====
神奈川県箱根町の[[箱根山|箱根火山]]地下浅部では、本震の揺れが継続中であった14時49分から50分にかけてM3.8 - 4.2の地震が4回立て続けに発生し、本震の[[地震動]]と重なって局地的に最大で震度6弱の揺れを観測したことが、神奈川県温泉地学研究所が独自に設置した[[地震計]]の地震波解析で判明した。震源は[[箱根山|駒ケ岳]]・[[大涌谷]]の深さ2 - 6 km地点、M4規模であったため強い揺れは0.5秒程であった。箱根の断層が本震の影響を受けやすい向きであったために、本震による長周期の地震動（[[表面波]]）に誘発されたものとみられている。この地震は箱根に本震の[[表面波]]が到達した頃から発生しており、本震の地震波に伴う地盤の動的[[応力]]変化によって発生した動的な誘発地震と考えられている<ref>[http://news.kanaloco.jp/localnews/article/1107180022/ 東日本大震災：本震直後に箱根で誘発地震4回、揺れ増幅し強羅は震度6弱、温地研が地震波解析/神奈川]</ref><ref name="MIS036-P100">[http://www2.jpgu.org/meeting/2011/yokou/MIS036-P100.pdf 東北地方太平洋沖地震により誘発された箱根火山の地震活動] 行竹洋平,本多亮,原田昌武,明田川保,伊東博,吉田明夫, 神奈川県温泉地学研究所, 日本地球惑星科学連合 2011年度連合大会 [http://www.jpgu.org/meeting_2011/session/session_html/MIS36_P.html ポスター] MIS036-P100, 2011年5月26日。</ref><ref>[http://news.kanaloco.jp/localnews/article/1107180022/ 東日本大震災：本震直後に箱根で誘発地震4回、揺れ増幅し強羅は震度6弱、温地研が地震波解析/神奈川]（''神奈川新聞2011年7月18日''）</ref>。

また、[[京都大学]]防災研究所の宮沢理稔が行った、気象庁や研究機関など日本各地約1500箇所の地震計のデータから本震や余震による直接の地震波を取り除く手法による解析では、本震後約15分間に関東から伊豆諸島、四国、九州までの広い範囲で約80 - 100回以上、M5未満の誘発地震が発生していたことが判明した。以前より活動が活発な[[飛騨]]や北[[伊豆]]で顕著に増加した。さらに誘発地震は本震の震源域から南西方向に秒速3.1 - 3.3 kmで広がっており、これは表面波の伝達速度と一致する。本震のLg波 Rg波などの表面波により起励され、「火山近傍」「プレート境界付近」「近年の規模の大きな地震が発生した余震域」<ref>{{PDFlink|[https://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/kenshin/vol77p323.pdf 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震に誘発された地震の震源分布] 清本真司・森脇健・菅沼一成・溜渕功史・長岡優 験震時報第77巻 pp.323-327}}</ref>などの地震が起きやすい地域で誘発されたとみられていて、動的誘発作用（ダイナミックトリガリング）によるものと推察されている。動的誘発作用が広がっていく過程が確認されたのは初めてとされる<ref>[http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20120217-OYT1T01190.htm 大震災後の誘発地震、15分で100回]（読売新聞 2012年2月18日）</ref><ref>[http://www.asahi.com/special/10005/TKY201202170733.html 震災直後の15分間、80個の地震誘発 京大研究所解析]（朝日新聞 2012年2月18日）</ref><ref>[http://www.rcep.dpri.kyoto-u.ac.jp/~miyazawa/research_Tohoku.html 東北地方太平洋沖地震に関連する研究] 宮澤理稔, [[京都大学]]防災研究所</ref>。

==== 本震後の陸側プレート内部での誘発地震 ====
3月12日未明には[[長野県北部地震 (2011年)|長野県北部でM6.7、最大震度6強の地震]]が発生し、引き続いて震度6弱を観測する地震が2回発生するなど長野県北部<ref>この内[[長野県]][[栄村]][[直下形地震|直下]]で発生した地震では、栄村に所在する[[森宮野原駅]]で同駅が所属するJR[[飯山線]]の[[除雪]]作業中である[[ラッセル車|ラッセルモーターカー]]の上下運用車輌が、当駅で行き違いの為の[[停車]]中に丁度発生した。地震によって[[飯山線]]の[[軌道敷]]は[[崩落]]し、[[軌道]]は宙吊り状態となった。地震の発生が僅かに早ければ下りの車輌が、遅ければ出発した上り車輌が[[被災]]した可能性があった。</ref>から[[新潟県中越地方]]で活発な地震活動がみられた。さらに15日夜には[[静岡県東部地震|静岡県東部でM6.4、最大震度6強の地震]]が発生した。これらの地震は内陸の[[断層#活断層|活断層]]における地震であり、気象庁は3月12日に「太平洋沖での地震と直接関係はないが、地殻変動などにより誘発された可能性は否定できない」と述べ<ref>{{Cite news
|title = 長野北部の地震「震度7程度の揺れも」 気象庁会見
|url = http://www.nikkei.com/news/category/article/g=96958A9C93819695E3E0E2E2958DE3E0E2E1E0E2E3E3E2E2E2E2E2E2
|newspaper = 日本経済新聞
|date = 2011-03-12
|accessdate = 2011年3月12日
}}</ref>、今後も震度6弱の余震が連続して起こる可能性があると注意を呼びかけた<ref name="気象庁第15報"/>。

この他には、秋田県内陸北部、福島県浜通り、茨城県南部、長野県中部、栃木県北部<!---2013年2月--->でも震度5強以上の地震が発生している<ref name="気象庁第46報"/><ref name="shinmai0702">[http://www.shinmai.co.jp/news/20110702/KT110701FTI090042000.html 松本の地震、震源域は長さ5キロ領域に 信大など解析] 信濃毎日新聞、2011年7月2日。</ref>。気象庁精密地震観測室では、6月30日に[[長野県中部地震|長野県中部の地震]] (M5.4) が発生した震源域付近において、本地震後から震度1以上の有感地震の増加を観測しており、本地震による地殻変動が影響した可能性があるとの見解を示している。震源域の付近に位置し本震後に発生確率が上がったとされた[[牛伏寺断層]]との関連については、「震源の状況から別の断層によるものとみられる」との見解を示している<ref name="shinmai0702"/>。また、福島県[[会津地方]]から山形県[[置賜地方]]にかけては本震以降に[[群発地震]]が発生し、2011年5月7日のM4.6を最大として2011年12月末までに体に感じない微小地震を含め、16000回を越える地震を観測している。

本震後には東日本全体で地殻変動が観測されていることから、これらの地震は東日本内陸部の地殻に加わっていた応力が大きく変化した事が引き金になって発生したものと考えられている<ref>[http://unit.aist.go.jp/actfault-eq/Tohoku/nairiku/index.html 平成23年東北地方太平洋沖地震速報 -関連する内陸地震の研究-] （独）産業技術総合研究所 活断層・地震研究センター</ref>。このような地震は特殊な例ではなく、過去の海溝型の大地震後にも余震域周辺および震源域とは離れた場所で、数年間に渡って誘発地震が発生したケースがある<ref name="201103_tohoku">[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/inducedeq/ 2011年 東北地方太平洋沖地震 過去に起きた大きな地震の余震と誘発地震] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120328053737/http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/inducedeq/ |date=2012年3月28日 }} 東京大学地震研究所 広報アウトリーチ室</ref>。

==== 本震後のプレート境界での誘発地震 ====
関東地方南方沖では北アメリカプレートと太平洋プレートに加えてその間<ref>フィリピン海プレートの方が若いので、太平洋プレートの上に浮く</ref>に[[フィリピン海プレート]]が沈み込んでいて、沈みこんだプレートが地下50 - 100 km程度に位置する茨城県南部は以前より地震が多発している地帯だが、本震後も誘発地震が多数発生した。3月24日 (M4.8) と4月2日 (M5.0) の地震は沈み込んだフィリピン海プレートと上盤側の北アメリカプレートとの境界付近で発生しているが<ref name="jishinp25">[https://www.jishin.go.jp/main/chousa/11apr/p25.htm 3月24日、4月2日 茨城県南部の地震] 地震調査委員会</ref>、4月16日 (M5.9) と7月15日 (M5.4) の地震はフィリピン海プレートの下にさらに沈み込んでいる太平洋プレートとのプレート境界付近で発生しており<ref>[https://web.archive.org/web/20110419074903/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110416/dst11041614040021-n1.htm 茨城震度5強「余震とみていない」気象庁 震源は茨城南部と訂正]（''産経新聞2011年4月16日''）</ref><ref name="jishinin0715">[http://www.jma.go.jp/jp/quake/20110715225836387-010000.html 平成23年7月15日21時01分頃の茨城県南部の地震]（7月15日22時58分 気象庁発表）</ref>、震源となるプレート境界が異なっている。いずれも震源地としては内陸部であるが、プレート境界で発生する海溝型地震に分類されている（詳細は「[[東北地方太平洋沖地震の前震・本震・余震の記録]]」を参照）。

その他の地域では本震における[[地震空白域|未破壊領域]]となっている、南北に長い日本海溝にある本震の震源域の南端（[[房総沖地震|房総沖]]および[[千葉県東方沖地震|千葉県東方沖]]）や北端（[[三陸沖北部地震|三陸沖北部]]、1994年の[[三陸はるか沖地震]]の震源域）での波及地震の発生が懸念されている<ref group="注">2012年3月14日には[[三陸沖地震 (2012年3月)|三陸沖北部の地震]] (M6.9) と[[千葉県東方沖地震 (2012年)|千葉県東方沖の地震]] (M6.1) が同じ日に続けて発生したが、前者の地震は[[アウターライズ地震]]（海洋プレート内地震）で本地震との関連性は不明、後者の地震は[[大陸プレート内地震]]で本地震の余震とされており、共にプレート境界における[[海溝型地震]]ではない。（参考：{{PDF|[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/gaikyo/weekly/zenkoku/zenkoku20120316_11.pdf 週間地震概況（平成24年3月9日-3月15日）]}} 気象庁）</ref>。さらに、この他にも同海溝の北隣にある[[千島海溝]]（[[十勝沖地震|十勝沖]]及び[[根室半島沖地震|根室半島沖]]）、北アメリカプレート内の他の境界部（[[糸魚川静岡構造線]]および[[日本海東縁変動帯]]）での波及地震に注意する必要があるという指摘がある<ref>[http://www.ab.cyberhome.ne.jp/~catfish/event/2011tohokuoki.html 東北地方太平洋沖M9.0地震:2011年3月11日] 石川有三、2011年4月9日閲覧。</ref>。

加えて、産業技術総合研究所の石川有三招聘研究員は関東南部におけるフィリピン海プレートの境界部でも地震活動が活発化していると指摘している<ref>[http://www.iza.ne.jp/news/newsarticle/event/disaster/511745/ 首都直下地震「明日起きてもおかしくない」]（産経新聞 2011年6月11日）</ref>。[[南関東直下地震]]の確率が上昇したとの報道が2011年9月以降にされているほか、調査により関東地方地下のフィリピン海プレートの深さが従来の想定よりも浅い所にあることが判明したことを受けて2012年3月には同地震の見直した震度推定が公表される<ref>[http://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/24/03/1319353.htm 首都直下地震防災・減災特別プロジェクトにおける震度分布図の公表について] 文部科学省、2012年3月30日。</ref>など、関東地方でも被害地震の発生が懸念されている。

東北太平洋沖で早ければ2011年4 - 5月中にも再びM8級の巨大地震が発生する可能性が高いと見る専門家もおり、これが4月に報道されていた<ref name="m8">{{Cite news
|url = https://web.archive.org/web/20110415055420/http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20110414-OYT1T00112.htm
|title = 津波伴うM8級、1か月内にも再来…専門家 科学 YOMIURI ONLINE（読売新聞）
|newspaper = 読売新聞
|date = 2011-04-14
|accessdate = 2011-04-14
}}</ref>。当時京都大学防災研究所准教授の遠田晋次は、M8級の誘発地震が発生した場合、仙台市に10 mの津波が襲来すると計算している<ref name="m8"/>。文部科学省の地震調査委員会（[[地震調査研究推進本部]]）は、「[[三陸沖地震#名称|三陸沖から房総沖の海溝寄り]]」の領域で発生すると予測されていた津波地震の想定Mt（津波マグニチュード）を従来の8.2前後から8.6 - 9.0前後に更新し、誘発される可能性があると発表した<ref>[https://www.jishin.go.jp/main/choukihyoka/ichiran_past/ichiran20110111.pdf 今までに公表した活断層及び海溝型地震の長期評価結果一覧 平成23年1月1日現在]</ref><ref>[https://www.jishin.go.jp/main/choukihyoka/ichiran.pdf 今までに公表した活断層及び海溝型地震の長期評価結果一覧 平成23年6月9日現在]</ref>。また、同じくM9規模の超巨大地震である2004年の[[スマトラ島沖地震 (2004年)|スマトラ島沖地震]]のように、数年かけて周辺で大地震が続発する可能性があるという指摘<ref>[http://sk01.ed.shizuoka.ac.jp/koyama/public_html/etc/EastJM9.html 東日本沖で起きた巨大地震について] [[小山真人]]、2011年4月9日閲覧。</ref>もなされている。

==== スロースリップ現象の誘発 ====
千葉県房総半島沖では、明瞭な振動を伴わないスロースリップが誘発され、従来は平均6年間隔で発生していたが前回の発生から4年目で発生した<ref>{{PDFlink|[http://www.bosai.go.jp/press/2011/pdf/20111031_01.pdf 房総半島沖で「スロー地震」再来]防災科学技術研究所}}</ref>（「[[千葉県東方沖地震 (1987年)#千葉県東方沖のスロースリップ現象]]」も参照）。この活動の総放出エネルギー量は、モーメントマグニチュードMw6.5と推定されている<ref>{{PDFlink|[https://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/report/kaihou87/04_03.pdf 房総半島沖スロースリップイベント（2011年10月-11月）]}} 地震予知連会報 第87巻</ref>。

== 地殻変動 ==
=== 地震活動の変化 ===
本震のすべり量が大きい日本海溝の海溝軸付近では、プレート境界より深いところの海洋プレート内部では余震が多発しているものの、プレート境界の[[断層|逆断層]]型の余震は少ない。原因として、本震時にすべり量が大きかった場所ではひずみが十分に開放された一方、その周囲では本震や余効変動によってひずみが蓄積しているため余震が多発しているのではないかという考えがあるほか、この地域では通常プレート間の固着が非常に強固であることから、本震後すぐに強固な固着が復活してしまった可能性が指摘されている<ref>[https://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/report/kaihou86/03_24.pdf 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震 前震・余震のセントロイド・モーメントテンソル（CMT）解析結果] 防災科学技術研究所</ref><ref>日野亮太、鈴木健介、伊藤善宏、金田義行、2011、「東北地方太平洋沖地震の前震、本震、余震の分布」、『科学』(Vol.81, No.10)、岩波書店 pp.1040-1043</ref>。

また、震源域に近い海域での大規模な誘発地震の発生が注目されている。宮城県・福島県遠方沖、日本海溝東側の海溝外縁隆起帯にあたる太平洋プレート上に設置した海底地震計等により4月から2ヶ月間行われた、[[海洋研究開発機構]] (JAMSTEC) による海洋プレート内地震の調査では、深さ約20キロの浅い領域は本震発生以前の[[断層|正断層]]型のまま変化はないが、約40キロの深い領域では本震発生以前の逆断層型から正断層型の地震に変化していた。本震の影響によりプレート内部の[[応力]]の方向が変化している可能性などが考えられ、これまでと異なり深い部分まで応力の方向が揃ったため、プレート内部の地震がM8級の巨大地震に及ぶ可能性も指摘されている<ref>[https://news.mynavi.jp/techplus/article/20120201-a056/ JAMSTEC、宮城・福島県東方沖太平洋プレート内部の応力場の変化を確認]（マイナビニュース 2012年2月1日）</ref><ref>[http://mainichi.jp/select/weathernews/news/20120131ddm012040168000c.html 東日本大震災：太平洋プレート、内部で力の向き変化 大地震発生しやすく 海洋機構観測]（毎日新聞 2012年1月31日） {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120201194731/http://mainichi.jp/select/weathernews/news/20120131ddm012040168000c.html |date=2012年2月1日 }}</ref>。日本海溝東側のように沈み込む手前の海洋プレート内で発生する地震は[[地震#海洋プレート内地震|アウターライズ地震]]と呼ばれており、大きな津波が発生しても震源が陸地から遠いため揺れが小さくなるといった「津波地震」と類似した特徴があるため、避難行動が遅れて被害が拡大する恐れがある。本震40分後の15時25分に発生したM7.5の余震が該当し、過去には1933年[[昭和三陸地震]]もこのタイプで甚大な津波被害を出した。

=== 地殻変動・沈降（地盤沈下）===
本震および、[[余震]]を含む[[スロースリップ#アフタースリップ|余効変動]]により、大きな[[地殻変動]]が発生した。東日本全域が東方向に10 cm以上移動するなどその範囲は広い。東北から関東、甲信越までの東北日本の地殻は普段より太平洋プレートの沈み込みによる西方向への圧縮力を受けていたが、東北地方太平洋沖地震とその後の余効変動では逆に東方向への引っ張り力を受けており、地震活動の変化が懸念されている。また陸側の[[太平洋プレート]]上の[[震源|震源域]]付近では隆起、震源域の西側では沈降が発生したため、東北から関東にかけての太平洋岸では軒並み[[地盤沈下]]が起きて二次被害をもたらしている。震源に近いところではさらに大きな地殻変動が起きていて、研究によっては震源に近い海底で東に推定50 m以上という、世界の地震観測史上類を見ない急激な移動が生じた。
* 国土地理院の計測による上下方向の最大移動は、宮城県[[石巻市]]鮎川浜の[[電子基準点]]付属標「牡鹿」で1.14 m沈降である。
* [[国土地理院]]の計測による水平方向の最大移動は、宮城県[[女川町]]江島の二等[[三角点]]「江ノ島」での東南東方向5.85 mである<ref>[https://www.gsi.go.jp/common/000062920.pdf 県別の水平方向及び上下方向の最大変動量：国土地理院：2011年10月28日]</ref>。また、岩手県[[陸前高田市]]で4.473 m、[[東京都]][[足立区]]で0.41 m動いた。遠い所では新潟県[[村上市]]1.41 m、石川県[[輪島市]]0.58 m、福井県[[勝山市]]0.26 m、岐阜県[[飛騨市]]で0.33 m移動している。なお3月12日の[[長野県北部地震 (2011年)|長野県北部地震]] (M6.7) は、水平移動0.92 m<ref group="注">東北地方太平洋沖地震だけによる変動は約70 cmと推定されている。</ref>の場所で起こっている。
* 国土地理院の計測によると、すべての日本の[[地図]]（[[経緯度]]）の基準となる東京都[[港区 (東京都)|港区]]麻布台（[[狸穴]]）にある[[日本経緯度原点]]が、27.67 cmだけ真東へ移動した。また、国会前庭にある[[日本水準原点]]が、24 mmだけ沈下した<ref group="注">[[つくば市]]にある[[超長基線電波干渉法|VLBI]]による観測と、[[GPS]]による観測を照合して決定された。</ref>。
* 陸域観測技術衛星 (ALOS)「[[だいち]]」のレーダーからも、広範囲で地殻変動があったことが解析された<ref>2010年10月28日と本震4日後の2011年3月15日の比較、陸域観測技術衛星 (ALOS)「だいち」のLバンド[[合成開口レーダー]]観測、[[宇宙航空研究開発機構|JAXA]]地球観測研究センター3月16日発表</ref><ref>{{Cite web|和書
|language =
|url = https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/img_up/jdis_pal_tohokueq_110315.htm
|title = 陸域観測技術衛星「だいち」（ALOS）による東北地方太平洋沖地震の緊急観測結果(6)
|publisher = [[宇宙航空研究開発機構]]地球観測研究センター
|accessdate = 2011-03-16
}}</ref>。
* 同上の地球観測研究センターでは被災地の[[地球観測衛星]]写真を公開している<ref>{{Cite web|和書
|language =
|url = https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/gallery/lib_data/j3disaster.htm
|title = 画像ギャラリー
|publisher = [[宇宙航空研究開発機構]]地球観測研究センター
|accessdate = 2011-03-16
}}</ref>。また、[[Google]]は[[Google Earth]]および[[Google マップ]]で被災前後の地球観測衛星写真を公開している<ref>[http://car.jp.msn.com/news/technology/photos.aspx?cp-documentid=5027409 【東日本大地震】Google、被災地の衛星写真を公開] 椿山和雄、レスポンス,(msnニュース配信)、2011年3月13日</ref>。
* 海底基準点（海底に設置された電子基準点）のデータでは、震源域のほぼ真上に位置する「宮城沖1」が東南東に約24 m移動し、約3 m隆起したものが最大であった。他の地点でも、「宮城沖2」が東南東に約15 m移動し約60 cm沈下、「福島沖」が東南東に約5 m移動するなどのデータが観測された。「宮城沖1」は本震だけで約20 m以上移動したと見られ、これらの観測結果により、震源付近の海底の移動距離は陸上の約4倍以上となることが確認された。（本震前と約3週間後の3月28日 - 29日の比較、GPS観測、[[海上保安庁]]4月6日発表<ref name="海底基準点">{{Cite web|和書
 |language =
 |url  = http://mainichi.jp/select/weathernews/news/20110407k0000m040080000c.html
 |title = 東日本大震災：宮城県沖海底24メートル移動 海保が観測 - 毎日jp（毎日新聞）
 |publisher = 毎日新聞
 |accessdate = 2011-04-14
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20110414232846/http://mainichi.jp/select/weathernews/news/20110407k0000m040080000c.html
 |archivedate = 2011-04-14
 |url-status=dead|url-status-date=2017-10
}}</ref>）
** 宮城県沖の太平洋プレートの移動は、地震前は年8.3 cmだったが、2012年9月以降は北西方向に年18 cmだったことが分かった<ref>「宮城沖プレート 沈む速度2倍に」日本経済新聞2015年11月16日朝刊13面</ref>。
* [[海洋研究開発機構]]の調査によると、震源近くから海溝付近では、南東〜東南東に約50 m、上方に約7 mから10 mの地殻変動があった<ref name="jmst2011">{{Cite web|和書
|url = https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20111202/
|title = 東北地方太平洋沖地震震源域近傍の海底地形変動〜海溝軸まで達した断層破壊〜
|publisher = 独立行政法人海洋研究開発機構
|date = 2011-12-2
|accessdate = 2012-01-14
}}</ref>。

本地震による[[津波]]が陸地をさかのぼったことに加えて、広範囲で[[地盤沈下]]が発生したことで、東北地方太平洋側の海岸が一部沈没した。津波によるものと地盤沈下によるものを合わせた浸水面積は、青森県から千葉県までで合計561 km<sup>2</sup>に達した。海岸線の一部沈没により一部自治体の面積が減少し、将来的に地図の書き換えが必要になると考えられるが、国土地理院は被災地に配慮し、地図の書き換えは当面行わないとした。[[自然災害]]による面積の変更は例が無いという<ref name="海岸線沈没">[http://www.asahi.com/national/update/0406/TKY201104060203.html asahi.com（朝日新聞社）：地震で日本狭くなる？ 地盤沈降で水没、地図書き換えも - 社会]</ref><ref group="注">国土地理院によれば。また浸水地域に近い陸地では、[[潮汐]]（満潮）や[[波|波浪]]による浸水被害が発生していて、[[防潮堤]]が被害を受けて機能していない後背低地などで被害が長期化している。</ref><ref>[http://www.sanriku-kahoku.com/news/2011_07/i/110722i-kansui.html 雨降らないのに冠水 石巻市中心部地盤沈下深刻 旧北上川の水逆流] 三陸河北新報、2011年7月22日。</ref>。[[国土地理院]]は平成23年（2011年）4月5日から10日にかけて3県13市町28か所の[[水準点]]、[[三角点]]や[[電子基準点]]の[[高さ#地理|標高]]を[[計測]]し、以下の通り[[地盤沈下]]の変動量を発表した<ref>{{Cite web|和書
|url = https://www.gsi.go.jp/sokuchikijun/sokuchikijun40003.html
|date = 2011-04-14
|publisher = [[国土地理院]]
|title = 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震に伴う地盤沈下調査
|accessdate = 2011-04-16
}}</ref><ref name=yumi20110415-p33 /><ref>{{Cite news
 |url  = http://www.kahoku.co.jp/news/2011/04/20110415t33007.htm
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20110416093654/http://www.kahoku.co.jp/news/2011/04/20110415t33007.htm
 |title = 陸前高田84センチ沈下 国土地理院調査
 |newspaper = 河北新報
 |date  = 2011-04-15
 |archivedate = 2011年4月16日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref>。
{|class="wikitable" style="text-align:left"
|-
!colspan="3"|[[岩手県]]!!colspan="3"|[[宮城県]]!!colspan="3"|[[福島県]]
|-
!所在地!!基準点名!!地盤沈下の変動量!!所在地!!基準点名!!地盤沈下の変動量!!所在地!!基準点名!!地盤沈下の変動量
|-
|[[宮古市]]磯鶏第4地割||藤原埠頭||0.50 [[メートル|m]]||[[気仙沼市]]唐桑町中井||唐桑||0.74 m||[[相馬市]]新田字新田西||南城||0.29 m
|-
|[[山田町]]船越第10地割||浦の浜||0.53 m||[[南三陸町]]志津川字深田||平磯||0.69 m
|-
|[[大槌町]]吉里吉里第13地割||6866||0.35 m<ref name=yumi20110415-p33 />||[[牡鹿半島]]||牡鹿|| 1.2 m<ref name=yumi20110415-p33>気象庁発表と読売新聞2011年4月15日13S版33面</ref><ref>[https://www.gsi.go.jp/chibankansi/chikakukansi_tohoku2.html 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震に伴う地殻変動について 〜データ回収により、新たに牡鹿半島での変動が明らかに〜発表日時：平成23年3月19日（土）15時30分](PDF含む)、国土地理院。</ref>
|-
|[[釜石市]]大平町3丁目||釜石大観音||0.66 m||[[石巻市]]渡波字神明||5631||0.78 m
|-
|[[大船渡市]]猪川町字富岡||宮田||0.73 m||[[東松島市]]矢本字穴尻||5667||0.43 m
|-
|[[陸前高田市]]小友町字西の坊||西の坊||0.84 m||[[岩沼市]]押分字新田||玉浦||0.47 m
|}
地震後は余効変動が継続し、GEONETによる観測結果から地震時に沈降した茨城県沿岸から宮城県沿岸にかけては地震2年後の調査時点で余効変動により隆起に転じ部分的に回復したが、三陸海岸北部では依然沈降が続いていることが判明した<ref>国土地理院: [http://mekira.gsi.go.jp/JAPANESE/h23touhoku_2years.html#geonet_co+post 特集・平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震から2年]</ref>。また、この余効変動は本震より深部のプレート境界滑りによるものと考えられるが、その回復的隆起は小さい。東北地方太平洋岸は10万年スケールの地質学的なデータでは年間約0.5ミリメートル隆起していると推定されるのに対し、100年スケールの測地学的な観測データは沈降を示しており、さらに今回の超巨大地震で大きく沈降し余効変動でも相殺できるとは考えにくく矛盾があるとされた<ref>東大地震研 広報アウトリーチ室 {{PDFlink|[http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/ul/NL_plus/eri_nlp_14.pdf なぜ沈降]}} 地震研究所ニュースレター</ref>。

地震から約4年後の2015年2月のGPSによる観測結果では、地震直後に比べて地盤がかなり隆起した<ref>[http://mekira.gsi.go.jp/JAPANESE/4yh23_img/h23_4y_table.pdf 沿岸の観測局の変動量の一覧]国土地理院・・・から計算</ref>。沈降分をかさ上げして復興したため、漁業者は高すぎる岸壁に困っている<ref>「地盤が隆起 漁業者困惑」日本経済新聞2015年3月9日38面</ref>。

*38 cm : 石巻市大字寄磯浜
*36 cm : 女川町大字女川浜
*32 cm : 東松島市矢本
*29 cm : 南三陸町志津川
*21 cm : 気仙沼市笹が陣
*19 cm : 岩手県大船渡市赤崎町

=== 自転への影響 ===
NASA[[ジェット推進研究所]]の地球物理学者であるリチャード・グロスによると<ref>{{Cite web |title=1日の長さ、東北大地震でわずかに短縮--NASA研究者 |url=https://japan.cnet.com/article/35000566/ |website=CNET Japan |date=2011-03-16 |access-date=2023-02-20 |language=ja}}</ref>、東北地方太平洋沖地震によって地球の形状軸が約17cm移動し、地球の[[自転]]がごくわずかに速まり、[[日|一日]]の長さ（[[地球の自転#LOD|LOD]]（Length of Day）が1.8µs（マイクロ秒）短縮された<ref>{{Cite web ja|url=https://japan.zdnet.com/article/35000566/ |title=1日の長さ、東北大地震でわずかに短縮--NASA研究者 |date=2011-03-16 |website=ZDNET Japan |author=<nowiki>Stephen Shankland（CNET News）</nowiki> |translator=ZDNET Japan 編集部 |access-date=2023-11-29}}</ref><ref name=":5">{{Cite web|和書|title=東日本大震災で地球軸17センチ動き、1日が24時間でなくなる {{!}} 富裕層の最上級を刺激する 「ゆかしメディア」 |url=https://media.yucasee.jp/6998/ |website=media.yucasee.jp |date=2011-03-18 |access-date=2023-02-20 |language=ja}}</ref>。つまり、この地震は[[地軸]]をずらすほど巨大なものであったということである。ただし、LODの変動に最も大きな影響を与えるのは[[潮汐]]であり、巨大地震の影響は潮汐の影響の1/100以下の微少なものに過ぎない。

類似の現象は他の同規模の巨大地震の際にも発生しており、[[2004年スマトラ島沖地震]]の際には形状軸が約7cmずれ、一日は6.8µs短縮した<ref name=":5" />。また、[[2010年チリ地震]]では形状軸が約8cmずれ、一日は1.26µs短縮した<ref name=":5" />。すなわち東北地方太平洋沖地震では、形状軸がスマトラ・チリ両地震の倍以上移動したということである<ref name=":5" />。

また[[欧州宇宙機関]]（ESA）によると、[[地球の重力]]も（局地的ではあるが）変化していたという<ref>{{YouTube|d4E5T9PSbo0|ESA GOCE Earth Gravity Map}}</ref>。

=== 副振動 ===
この地震の本震発生時から終息後数分間、[[副振動]]（セイシュ）とみられる、閉鎖性水域の水面のゆっくりとした大きな変動が観測された。日本では少なくとも2か所、[[西湖 (富士五湖)|西湖]]で1 - 2分周期・1 m程度の水位変化が観測されたほか、[[芦ノ湖]]でもゆっくりとした1 m程度の水位変化が観測された。[[長周期地震動]]と地殻変動が原因と推定されている<ref>鈴木猛康、「[https://doi.org/10.2208/jscejseee.68.I_152 2011年東北地方太平洋沖地震で発生した西湖のサイスミック・セイシュ]」 『土木学会論文集A1（構造・地震工学）』 2012年 68巻 4号 p.I_152-I_160, {{doi|10.2208/jscejseee.68.I_152}}</ref>。また、[[ソグネ・フィヨルド]]の中域に位置するノルウェーの[[ライカンゲル]]でも観測されているほか、カナダの[[ニューファンドランド島]]では[[井戸]]の水位変動が観測された<ref>[http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqinthenews/2011/usc0001xgp/#summary Magnitude 9.0 - NEAR THE EAST COAST OF HONSHU, JAPAN 2011 March 11 05:46:24 UTC Earthquake Summary#Felt Reports] USGS、2012年1月24日閲覧。</ref>。

=== 火山活動 ===
東北地方、関東地方、中部地方、伊豆諸島を中心に日本各地の火山において、地震後[[火山性地震]]の活発化が観測されたが<ref>第128回火山噴火予知連絡会, 気象庁{{PDFlink|[https://www.data.jma.go.jp/svd/vois/data/tokyo/STOCK/kaisetsu/CCPVE/shiryo/128/20110311earthquake.pdf 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震後に地震活動の活発化した火山]}}</ref>、[[噴火]]の前兆とされるような活動は見られず次第に沈静化した。しかし、871年[[鳥海山]]噴火や1707年[[富士山]]噴火（[[宝永大噴火]]）、1991年[[ピナトゥボ山]]噴火、2006年[[ムラピ山]]噴火などの例から、噴火が誘発される可能性は否定できないとする報告がある<ref name="bosai48-01" />。

=== 液状化 ===
[[File:2011 Tohoku earthquake Soil liquefaction map.png|thumb|200px|液状化現象の発生地点、清水建設のまとめによる。]]
この地震により、東日本の広範囲で地盤の[[液状化現象]]が観測された。[[東京湾]]岸の、東京都[[江東区]][[新木場]]、[[江戸川区]][[清新町]]、[[港区 (東京都)|港区]]、[[中央区 (東京都)|中央区]]、[[大田区]]、神奈川県[[横浜市]][[金沢区]]、[[川崎市]]、千葉県[[浦安市]]、[[千葉市]]のほか、河川周辺の造成地でも茨城県[[ひたちなか市]]、[[神栖市]]、[[潮来市]]、[[稲敷市]]、埼玉県[[久喜市]]南栗橋、宮城県[[大崎市]]などで被害が発生した<ref>{{Cite news
 |url  = http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110406/dst11040620440053-n1.htm
 |title = 液状化範囲は過去最大 「危険低い」と自治体認定の我孫子でも
 |newspaper = 産経新聞
 |date  = 2011-04-06
 |accessdate = 2011-06-12
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20110410180303/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110406/dst11040620440053-n1.htm
 |archivedate = 2011年4月10日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref><ref>[http://www.asahi.com/special/10005/TKY201103180170.html 傾く家・使えぬトイレ 首都圏の水辺、液状化のつめ跡] 朝日新聞（2011年3月18日）2011年3月22日閲覧。</ref><ref>{{Cite news
|url = http://mainichi.jp/select/weathernews/news/20110328k0000m040137000c.html
|title = 東日本大震災：液状化で関東一の米どころも打撃／千葉
|newspaper = 毎日新聞
|date = 2011-03-28
|accessdate = 2011-03-28
}}{{リンク切れ|date=2014-01-28}}</ref><ref>{{Cite news
|url = https://www.j-cast.com/2011/03/15090571.html
|title = 「水もガスもトイレも使えない」 東京湾岸「液状化」の惨状
|newspaper = J-CASTニュース
|date = 2011-03-15
|accessdate = 2011-03-18
}}</ref><ref name="ekijoka">[http://www.asahi.com/special/10005/TKY201103180170.html asahi.com（朝日新聞社）：傾く家・使えぬトイレ 首都圏の水辺、液状化のつめ跡 - 東日本大震災]</ref><ref>[https://web.archive.org/web/20110410120956/http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20110408-OYT1T00091.htm 液状化、東京・千葉・神奈川で1100棟損壊] 読売新聞、2011年4月8日。</ref><ref>[http://www.ajg.or.jp/disaster/files/201104_watarase_2.pdf 東北地方太平洋沖地震による渡良瀬遊水地および埼玉県南栗橋地区における液状化現象] 瀬戸真之・田村俊和・町田尚久、日本地理学会災害対応本部被害報告、2011年4月7日。</ref><ref>[http://www.ajg.or.jp/disaster/files/201104_inashiki_katori.pdf 東北地方太平洋沖地震による茨城県稲敷市西代地区および千葉県香取市佐原地区における液状化現象の発生と被害状況] 小山拓志・青山雅史、日本地理学会災害対応本部被害報告、2011年4月16日。</ref>。

この地震による関東地方の揺れは、加速度（揺れの大きさ）自体はそれほど大きくないものの、規模に比例する形で長周期地震動が大きく、それが長時間続いたこと、大きな余震が多発したことによって、液状化の被害が拡大したとの見方がある<ref name="shimizurp1" />。

各地の総面積は少なくとも42 [[平方キロメートル|km<sup>2</sup>]]に上り、直前に起こった[[カンタベリー地震 (2011年2月)|カンタベリー地震]]の34 km<sup>2</sup>を上回る最悪の被害面積となった<ref>{{Cite press release
|和書|title = 東日本大震災：東京湾岸、液状化42平方キロ お台場－千葉市、世界最大に
|publisher = [[毎日新聞]]
|date = 2011-4-17
|url = http://mainichi.jp/select/weathernews/news/20110417ddm001040086000c.html
|accessdate = 2011-4-17
}}</ref>。

== 津波 ==
=== 日本国内 ===
==== 津波警報 ====
[[ファイル:Flooding from Tsunami near Sendai, Japan2.jpg|thumb|right|200px|[[仙台湾]]周辺の海岸線の変化<br>（上）浸水後（3月12日）<br>（下）浸水前（2月26日）]]
[[File:2011 Tohoku tsunami flooded area Sendai Natori by GSI.png|thumb|right|200px|国土地理院の調査に基づく仙台市・名取市付近の津波浸水範囲。[[仙台平野]]の広範囲で海岸から4 - 6 km内陸まで浸水した。]]
この地震で気象庁は、気象庁マグニチュード7.9という推定に基づき<ref name="気象庁0808" />、まだ揺れの続いている中の14時49分、岩手県、宮城県、福島県の沿岸に[[大津波警報|津波警報（大津波）]]<ref group="注">この地震で発表された「津波警報（大津波）」は[[津波警報]]の一区分として当時用いられていたもので、一般には「大津波警報」と呼称されていた。東北地方太平洋沖地震後の改善によって制度改正された2013年3月からは、「[[大津波警報]]」が正式名称となった。<br/>
参考：{{Cite web|和書
|date = 2012-01-31
|url = https://www.nikkei.com/article/DGXNASDG3100Z_R30C12A1000000/
|title = 「大津波警報」に名称統一 気象庁が改善案
|publisher = 日本経済新聞
|accessdate = 2013-01-09
}}/[http://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/tsunamikeihou/tsunamikeihou2012.pdf 平成25年3月から津波警報が変わります]、気象庁</ref>、その他の全国の太平洋沿岸などに[[津波警報]]・[[津波注意報]]を発表し、予想される津波の高さについて、宮城県で6 m、岩手県と福島県で3 mと発表した。しかし、実際の津波の高さはこれを大きく上回った。通常は地震発生15分後に算出される[[モーメントマグニチュード]]がこの地震では算出できず、津波警報の続報に生かせなかった<ref name="気象庁0808" />。3m程度ならば2階に避難で助かると考え逃げ遅れた人も多かった<ref>[https://www.asahi.com/special/10005/TKY201104200249.html asahi.com（朝日新聞社）：「津波は３メートル」…その後放送できず被害拡大　釜石 - 東日本大震災]</ref>。また15時には岩手県沖の海底水圧計で5 mの津波が観測されていたが、津波の予測に水圧計を使うことは気象庁のマニュアルになかった。その後、水圧計よりも陸側に設置されたGPS波浪計や沿岸の検潮所などで高い津波が観測されたため、津波警報・注意報は15時14分、15時30分に更新・拡大された。岩手県釜石沖のGPS波浪計では15時12分に6.7 mを観測し、これはマニュアルによれば沿岸では10 m以上の高さになるとされる値だったが、15時14分の警報更新では10 m以上の予想は宮城県のみで、岩手県と福島県では6 mの予想だった<ref>朝日新聞朝刊2012年5月15日付（「プロメテウスの罠」）</ref>。15時30分には岩手県から千葉県[[九十九里]]・[[外房]]までの予想高さが10 m以上になった<ref>{{Cite web|和書
|url = http://www.bousai.go.jp/jishin/chubou/higashinihon/1/2.pdf
|title = 東北地方太平洋沖地震の概要（東北地方太平洋沖地震を教訓とした地震・津波対策に関する専門調査会資料） |publisher = 気象庁
|date = 2011-05-28
|format = PDF
|accessdate = 2011-08-06
}}</ref><ref name="読売過去の津波">{{Cite web|和書
|url = https://web.archive.org/web/20080930152141/http://www.yomiuri.co.jp/weather/tsunami/list.htm
|title = 過去の情報:津波情報
|publisher = 読売新聞
|date =
|accessdate = 2011-05-21
}}</ref>が、すでにその時間帯には三陸沿岸に津波が襲来していた。

3月12日(土)3時20分までに太平洋沿岸の北海道から[[小笠原諸島]]、[[四国]]までと青森県日本海沿岸には津波警報（大津波）が、北海道日本海沿岸南部や東京湾内湾、[[伊勢湾]]、[[瀬戸内海]]の一部、[[九州]]、[[南西諸島]]などには津波警報が、日本海や瀬戸内海の沿岸などには津波注意報が発表され、日本の沿岸の全てで津波警報（大津波）、津波警報、津波注意報のいずれかが発表されたこととなった<ref>{{Cite press release
|和書|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第7報）
|publisher = 気象庁
|date = 2011-03-12
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/12b/201103120501.html
|accessdate = 2011-05-21
}}</ref><ref>{{Cite news
|url = http://mainichi.jp/select/weathernews/news/20110312k0000m040208000c.html
|title = 日本の沿岸すべてに津波警報か注意報
|publisher = 毎日新聞
|date = 2011-03-12
|accessdate = 2011-03-12
}}</ref>。仙台市[[宮城野区]]・[[太白区]]・[[若林区]]・青森県太平洋側沿岸をはじめとして全国各地に[[避難指示]]が発令された<ref>{{cite news
|url = http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110311/t10014602691000.html
|title = 東北各県で避難指示や勧告|publisher=NHKニュース
|date = 2011年3月11日 16時57分
|accessdate = 2011-03-15
}}</ref><ref>{{cite news
|url = http://www.sankei-kansai.com/2011/03/12/20110312-050709.php
|title = 【東北・太平洋沿岸地震】近畿でも避難指示
|publisher = 産経新聞
|date = 2011年3月12日 07時48分
|accessdate = 2011-03-15
}}</ref>。気象庁が津波警報・注意報を全て解除したのは、丸二日以上経過した3月13日17時58分だった<ref name="気象庁第16報">{{Cite press release
|和書|publisher = 気象庁
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/13c/201103131830.html
|title = 「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について（第16報）
|language = 日本語
|date=2011-03-13
|accessdate = 2011-03-13
}}</ref>。なお、気象庁が津波警報（大津波）を発表したのは1年ぶり（そのうち、青森・岩手・宮城では1年ぶり、北海道では約18年ぶり）である。

==== 津波警報 (大津波) 等が発表された地域 ====
本震発生の翌日(3月12日(土))の未明（午前3時20分）の時点で発表されていた津波警報（大津波）・津波警報・津波注意報は次の通り<ref name=":1">{{Cite web|和書|title=気象庁 {{!}} 津波警報・注意報評価|url=https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/tsunamihyoka/20110311Tohokuchihoutaiheiyouoki/index.html|website=www.data.jma.go.jp|accessdate=2019-07-01}}</ref>。
{| class="wikitable"
!style="width:6em" | 警報・注意報!! 津波予報区の名称 (名称は当時のもの)
|-
! style="background:rgb(200, 0, 255); color:#fff" | 津波警報<br> (大津波)
| 北海道太平洋沿岸東部 北海道太平洋沿岸中部 北海道太平洋沿岸西部 青森県日本海沿岸 青森県太平洋沿岸 岩手県 宮城県 福島県 茨城県 千葉県九十九里・外房 伊豆諸島 千葉県内房 小笠原諸島 相模湾・三浦半島 静岡県 和歌山県 徳島県 高知県
|-
! style="background:rgb(255, 40, 0); color:#fff" | 津波警報
| 北海道日本海沿岸南部 陸奥湾 東京湾内湾 愛知県外海 伊勢・三河湾 三重県南部 淡路島南部 愛媛県宇和海沿岸 有明・八代海 長崎県西方 熊本県天草灘沿岸 大分県瀬戸内海沿岸 大分県豊後水道沿岸 宮崎県 鹿児島県東部 鹿児島県西部 種子島・屋久島地方 奄美諸島・トカラ列島 沖縄本島地方 大東島地方 宮古島・八重山地方
|-
! style="background-color:rgb(250, 245, 0)" | 津波注意報
| 北海道日本海沿岸北部 オホーツク海沿岸 秋田県 山形県 新潟県上中下越 佐渡 富山県 石川県能登 石川県加賀 福井県 京都府 大阪府 兵庫県北部 兵庫県瀬戸内海沿岸 鳥取県 島根県出雲・石見 隠岐 岡山県 広島県 香川県 愛媛県瀬戸内海沿岸 山口県瀬戸内海沿岸 山口県日本海沿岸 福岡県瀬戸内海沿岸 福岡県日本海沿岸 佐賀県北部 壱岐・対馬
|}
この時点で、日本における全ての沿岸部に、津波警報（大津波）・津波警報・津波注意報のいずれかが発表されていた<ref>[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/tsunamihyoka/20110311Tohokuchihoutaiheiyouoki/ 平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震で発表した津波警報・注意報について]：[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/tsunamihyoka/20110311Tohokuchihoutaiheiyouoki/04_03_00_20110312032009.png 平成23年3月12日3時20分発表の津波警報・注意報発表予報区]（気象庁）</ref>。

==== 観測された津波 ====
[[File:2011 Tohoku tsunami height by Joint Research Group 2012-03-01.png|thumb|right|300px|調査により推定された各地の津波の浸水高・遡上高の緯度方向における分布、東北地方太平洋沖地震津波合同調査グループ、2012年3月1日発表による。]]
[[ファイル:2011 Tohoku earthquake observed tsunami heights-2.png|thumb|right|300px|各地の[[験潮場|検潮所・験潮所・験潮場]]で観測された津波の高さ。岩手県・宮城県・福島県・茨城県にかけての太平洋岸と、[[北海道]]の一部で3 mを超える大津波が観測された。また、太平洋岸の広い範囲で1 m以上の津波が観測されている。]]
[[File:Comparison of 1896 and 1933 Sanriku tsunami heights, 1960 and 2010 Chilean tsunami heights with 2011 tsunami heights.jpg|thumb|right|300px|三陸における過去の津波の高さとの比較。赤：東北地方太平洋沖地震、黄色：2010年チリ地震、緑：1960年チリ地震、水色：1933年昭和三陸地震、青：1896年明治三陸地震。2011年および2010年の丸印は遡上高、三角印は浸水高。]]
地震によって、観測史上最大級の非常に大規模な津波が発生し、北海道<ref name="朝日0312">{{Cite web|和書
|url = http://www.hokkaido-np.co.jp/news/donai/277103.html
|title = えりも町庶野で最大津波3. 5m観測
|date = 2011年3月11日
|publisher = 北海道新聞
|accessdate = 2011-03-13
}}</ref>から[[千葉県]]<ref>{{Cite web|和書
|url = http://news.tv-asahi.co.jp/ann/news/web/html/210313094.html
|title = 【地震】津波で60代夫婦ら9人死亡 千葉・旭市
|date = 2011年3月13日
|publisher = テレビ朝日
|accessdate = 2011-03-14
}}</ref>にかけて[[巨大津波|大津波]]が押し寄せた。特に岩手県・宮城県・福島県の3県では、海岸沿いの集落が軒並み水没したのをはじめ、[[仙台平野]]などの平野部では[[海岸|海岸線]]から数km内陸にわたる広範囲が水没、遡上した津波により河川沿岸ではかなり内陸まで水没した。陸に押し寄せた高い津波は、各地で[[防潮堤]]や[[堤防]]を乗り越え、[[建築物]]や[[構造物]]を破壊し、それらが瓦礫となって車などと一緒にさらに内陸まで侵入した後、引き波となって瓦礫を海まで引きずり出した後、後続の波によって再び内陸へという形で繰り返し沿岸を襲い、甚大な被害を出した<ref name="朝日0312"/><ref>[http://www.asahi.com/special/10005/TKY201103120239.html?ref=recc 「数キロ内陸まで津波」東大地震研・佐竹教授] - asahi.com（朝日新聞） 2011年3月12日</ref><ref>{{Cite web|和書
|url = http://zgate.gsi.go.jp/SaigaiShuyaku/20110309/pdf/dig_ele_map/h17miyagi2-8.pdf
|title = 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震 災害情報集約マップ 宮城2-8 1:25,000
|date = 2011年3月13日
|publisher = 国土交通省国土地理院
|format = PDF
|accessdate = 2011-03-13
}} - /仙台市荒浜地区の津波到達域</ref><ref>[http://www.nikkei.com/news/headline/article/g=96958A9C93819695E3E3E2E4E28DE3E3E2E1E0E2E3E39191E3E2E2E2 「巨大津波、住宅や車のみ込む 仙台空港は水没」]日本経済新聞 2011年3月11日 19時20分</ref><ref>{{Cite web|和書
|url = http://www.nikkei.com/news/latest/article/g=96958A9C93819695E3E3E293978DE3E3E2E1E0E2E3E39793E0E2E2E2
|title = 沿岸部、集落ごと水没 各地で工場火災や大規模停電も
|publisher = 日本経済新聞
|date = 2011-03-12
|accessdate = 2011-03-13
}}</ref>。また、震源から見て日本列島の裏側に当たる日本海側沿岸や瀬戸内海沿岸、東京湾内でも津波を観測している<ref name="seisvol311_tohoku_2">{{PDFlink|[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/gaikyo/monthly/201103/monthly201103.pdf 平成23年3月 地震・火山月報（防災編）-津波-] p.61-75, 気象庁}}</ref>。航空写真などを基に[[国土地理院]]が分析したところによると、津波により浸水した範囲は、青森・岩手・宮城・福島・茨城・千葉の6県62市町村で561 km<sup>2</sup>に及んだ<ref>{{Cite web|和書
|url = https://www.gsi.go.jp/common/000059939.pdf
|title = 津波による浸水範囲の面積（概略値）について（第5報）
|publisher = 国土地理院
|date = 2011-04-18
|format = PDF
|accessdate = 2011-05-21
}}</ref>。

===== 計器観測された津波高 =====
津波の第一波は、震源に近い観測所では地震発生とほぼ同時刻に数十cm程度の海面変動が観測され、陸に近い分岐断層のずれによる津波が早い段階で到達した可能性も考えられていた<ref name="sanspo0313"/>。しかし、気象庁は後日の精査により、[[釜石港|釜石]]・[[大船渡港|大船渡]]・[[石巻港|石巻]]・[[相馬港|相馬]]の4地点については、津波によるものと海震などによるものとの区別が難しいことから速報値を取り消し、「11日午後2時台」として何分かは「不明」と発表し「今後も第1波到達時刻の特定は難しい」との見解を示した<ref name="kahoku0526">[http://www.kahoku.co.jp/spe/spe_sys1062/20110516_04.htm 釜石・大船渡・石巻・相馬で 津波第1波時刻「不明」に] - 河北新報 2011年5月16日</ref><ref name="sanspo0313">[http://www.sanspo.com/shakai/news/110313/sha1103130505008-n1.htm 警報3分前に第1波…大津波は30-40分後] - SANSPO 2011年3月13日</ref>。[[宮古港]]では15時1分に124 cmの引き波を観測し、第一波の到達時刻と特定された<ref name="kahoku0526"/>。

検潮所の測定による津波の高さは、岩手県の宮古で8.5 m（15時26分）以上<ref group="注">「以上」とは、観測機器の故障・破壊、計器の限界によりその数値以上は観測不能を意味する。</ref><ref name="検潮所宮古大船渡">[https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/23b/tsunami_miyako_ofunato.html 「宮古」、「大船渡」の津波観測点の観測値について]</ref>、釜石で4.2 m（15時21分）以上、大船渡で8.0 m（15時18分）以上<ref name="検潮所宮古大船渡"/>、宮城県の石巻市[[鮎川浜|鮎川]]で8.6 m（15時26分）以上<ref name="jmaayu">[https://www.jma.go.jp/jma/press/1106/03b/tsunami_ayukawa2.html 「石巻市鮎川」の津波観測点の観測値について（続報）]</ref>、福島県の相馬で9.3 m（15時51分）以上<ref name="jmasoma">[https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/13a/201104131600.html 「相馬」の津波観測点の観測値について]</ref>などだった。ただ、東北地方のこれらの検潮所は津波によって途中から観測データを送信できなくなったため、それ以降については記録が残っていない<ref>{{Cite web|和書
|language =
|url = http://www.asahi.com/national/update/0312/TKY201103120576.html
|title = 東北太平洋沿岸の津波観測点、ほぼ壊滅 復旧めど立たず
|publisher = 朝日新聞
|date = 2011-03-13
|accessdate = 2011-03-20
}}</ref>。このうち相馬の記録のみ、引き波の後の最初の押し波が全て記録されているが、気象庁はこの記録について、これ以降の津波の記録が他の検潮所と同様に計測できておらず、後続の波がこれよりも高くなった可能性を考慮して「9.3 m以上」と表現している。このほか、青森県の八戸で4.2 m（16時57分）以上（一時的に欠測の部分あり）<ref name="jmahachi">[https://www.jma.go.jp/jma/press/1105/27b/201105271730.html 「八戸」の津波観測点の観測値について]</ref>、茨城県の大洗で4.0 m（16時52分）を記録している<ref name="fdma691">総務省消防庁[http://www.fdma.go.jp/bn/2011/detail/691.html 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）]</ref>。福島県のいわき市小名浜では3.3 m（15時39分）だった<ref name="jmaiwaki">気象庁[https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/14c/tsunami_onahama.html 「いわき市小名浜」の津波観測点の観測値について]2011年3月14日。</ref>。距離が近い東北地方だけでなく、北海道の太平洋岸で1 - 3.5 m程度、千葉〜九州の太平洋沿岸で1 - 3 m程度、日本海側でも1 m未満の津波が観測された。

沖合に設置されたGPS波浪計は、岩手県北部沖〜福島県沖において15時12分から15時19分の間に最大波を観測し、このうち最大のものは岩手県南部沖（釜石沖）の6.7 mだった（沿岸ではさらに高くなる）。岩手県南部沖では少なくとも7回の津波を観測した。

東北大学教授[[今村文彦]]<ref>2014年〜災害科学国際研究所所長</ref>は[[シミュレーション]]の結果として、津波により土砂が削り取られて流速や高さが増加したとしている。例えば[[気仙沼市]]では高さ8 mが土砂の効果で16 mになり、[[陸前高田市]]では速さが1.5倍になり、引き波の速さが2倍になった<ref>[http://www3.nhk.or.jp/news/html/20160307/k10010434481000.html 5年前の巨大津波 第1波が土砂削り取り被害拡大]NHK 2016年3月7日</ref>。

また、波源域から発せられた直接波だけでなく、太平洋の対岸にあたる南米で反射した長周期（30分から60分）の津波を約50時間後に''津波コーダ''として海底水圧計は観測していた<ref>{{PDFlink|[https://wwweic.eri.u-tokyo.ac.jp/viewdoc/scat2011/26SaitoInazu2011.pdf 齊藤竜彦、稲津大祐：東北地方太平洋沖地震の津波コーダ]}}</ref>。

気象庁による各津波予報区内で観測された津波の高さは以下の通り<ref name=":1"/><ref name="seisvol311_tohoku_2" />。
{| class="wikitable" style="font-size:90%; line-height:1.3em"
!津波予報区
!予報区内で最大値、又は高い津波の観測地点
!最大波の時刻
!津波の高さ
|-
|北海道太平洋沿岸東部
|根室市花咲
|11日 15:57
|286 cm
|-
|北海道太平洋沿岸中部
|えりも町庶野
|11日 15:44
|3.5 m
|-
|北海道太平洋沿岸西部
|苫小牧東港
|11日 16:17
|246 cm以上
|-
|北海道日本海沿岸北部
|稚内
|12日 02:22
|38 cm
|-
|北海道日本海沿岸南部
|岩内港
|12日 02:22
|26 cm
|-
|オホーツク海沿岸
|枝幸港
|12日 05:03
|43 cm
|-
|青森県日本海沿岸
|竜飛
|11日 16:32
|46 cm以上
|-
|青森県太平洋沿岸
|八戸
|11日 16:57
|4.2 m以上
|-
|陸奥湾
|青森
|12日 12:07
|30 cm以上
|-
|rowspan="3"|岩手県
|宮古
|11日 15:26
|8.5 m以上
|-
|釜石
|11日 15:21
|420 cm以上
|-
|大船渡
|11日 15:18
|8.0 m以上
|-
|宮城県
|石巻市鮎川
|11日 15:26
|8.6 m以上
|-
|秋田県
|
|
|観測されず（潮位データ欠測）
|-
|山形県
|酒田
|12日 00:54
|0.4 m
|-
|rowspan="2"|福島県
|相馬
|11日 15:51
|9.3 m以上
|-
|いわき市小名浜
|11日 15:39
|333 cm
|-
|茨城県
|大洗
|11日 16:52
|4.0 m
|-
|千葉県九十九里・外房
|銚子漁港
|11日 17:22
|2.5 m
|-
|千葉県内房
|館山市布良
|11日 17:06
|172 cm
|-
|東京湾内湾
|横浜
|11日 17:38
|155 cm
|-
|伊豆諸島
|八丈島八重根
|12日 02:48
|1.4 m
|-
|小笠原諸島
|父島二見
|11日 16:46
|182 cm
|-
|相模湾・三浦半島
|小田原
|11日 15:49
|94 cm
|-
|新潟県上中下越
|新潟西港
|12日 04:55
|18 cm
|-
|佐渡
|
|
|観測されず
|-
|富山県
|伏木富山港新湊
|12日 04:49
|9 cm
|-
|石川県能登
|七尾港
|11日 20:47
|19 cm
|-
|石川県加賀
|金沢
|12日 12:56
|19 cm
|-
|福井県
|
|
|観測されず
|-
|静岡県
|御前崎
|11日 17:19
|144 cm
|-
|愛知県外海
|田原市赤羽根
|11日 17:31
|155 cm
|-
|伊勢・三河湾
|名古屋
|11日 19:36
|105 cm
|-
|三重県南部
|鳥羽
|11日 19:14
|182 cm
|-
|京都府
|舞鶴
|13日 11:40
|25 cm
|-
|大阪府
|大阪天保山
|11日 18:48
|62 cm
|-
|兵庫県北部
|豊岡市津居山
|12日 01:03
|7 cm
|-
|兵庫県瀬戸内海沿岸
|神戸
|11日 20:06
|27 cm
|-
|淡路島南部
|洲本
|11日 19:36
|21 cm
|-
|和歌山県
|串本町袋港
|12日 01:32
|151 cm
|-
|鳥取県
|境港市境
|12日 05:05
|26 cm
|-
|島根県出雲・石見
|浜田
|12日 07:53
|14 cm
|-
|隠岐
|隠岐西郷
|12日 04:06
|10 cm
|-
|岡山県
|玉野市宇野
|11日 20:01
|10 cm
|-
|広島県
|呉
|11日 20:37
|29 cm
|-
|徳島県
|阿波由岐
|11日 20:28
|115 cm
|-
|香川県
|高松
|11日 22:27
|17 cm
|-
|愛媛県宇和海沿岸
|宇和島
|12日 07:10
|69 cm
|-
|愛媛県瀬戸内海沿岸
|松山
|11日 21:14
|20 cm
|-
|高知県
|須崎港
|11日 20:59
|278 cm
|-
|山口県日本海沿岸
|下関市南風泊港
|12日 03:28
|11 cm
|-
|山口県瀬戸内海沿岸
|下関港長府
|11日 23:00
|32 cm
|-
|福岡県瀬戸内海沿岸
|北九州市門司
|11日 23:10
|34 cm
|-
|福岡県日本海沿岸
|福岡市博多
|12日 02:09
|32 cm
|-
|有明・八代海
|天草市本渡港
|11日 21:04
|70 cm
|-
|佐賀県北部
|玄海町仮屋
|12日 05:31
|20 cm
|-
|長崎県西方
|長崎
|11日 21:20
|84 cm
|-
|壱岐・対馬
|壱岐島郷ノ浦港
|12日 05:13
|12 cm
|-
|熊本県天草灘沿岸
|苓北町都呂々
|12日 03:12
|31 cm
|-
|大分県瀬戸内海沿岸
|別府港
|11日 20:29
|55 cm
|-
|大分県豊後水道沿岸
|佐伯市松浦
|11日 17:40
|43 cm
|-
|宮崎県
|宮崎港
|12日 03:33
|164 cm
|-
|鹿児島県東部
|志布志港
|11日 17:38
|106 cm
|-
|種子島・屋久島地方
|種子島熊野
|12日 03:23
|152 cm
|-
|奄美諸島・トカラ列島
|奄美市小湊
|12日 01:49
|121 cm
|-
|鹿児島県西部
|枕崎
|12日 02:28
|91 cm
|-
|沖縄本島地方
|那覇
|11日 21:12
|60 cm
|-
|大東島地方
|南大東漁港
|11日 17:26
|19 cm
|-
|宮古島・八重山地方
|宮古島平良
|11日 19:34
|65 cm
|}

===== 推定された津波高 =====
[[日本気象協会]]は、岩手県宮古市から福島県相馬市までの沿岸の津波高（海上での津波の高さ）は約8 - 9 mあったと推定した<ref name="日本気象協会津波第3報">{{Cite web|和書
|url = http://www.jwa.or.jp/news/docs/tsunamigaiyou3.pdf
|title = 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震津波の概要（第3報）
|publisher = 日本気象協会
|date = 2011-04-22
|format = PDF
|accessdate = 2018-01-05
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20170623015840/http://www.jwa.or.jp/news/docs/tsunamigaiyou3.pdf
|archivedate=2017-06-23
}}</ref>。一方、陸上の比較的海岸に近い地点での浸水高は、浸水した痕跡などから、釜石で9.3 m、大船渡で11.8 m<ref name="seisvol311_tohoku_2" />、岩手県から宮城県牡鹿半島までの三陸海岸で10 - 15 m前後、[[仙台湾]]岸の高いところで8 - 9 m前後としている<ref name="日本気象協会津波第3報"/>。陸前高田市、南三陸町、宮古市などでは建物の4、5階まで浸水した<ref>[http://www.coastal.jp/ttjt/index.php?%E7%8F%BE%E5%9C%B0%E8%AA%BF%E6%9F%BB%E7%B5%90%E6%9E%9C%2F%E5%B2%A9%E6%89%8B%E7%9C%8C 現地調査結果/岩手県]、[http://www.coastal.jp/ttjt/index.php?%E7%8F%BE%E5%9C%B0%E8%AA%BF%E6%9F%BB%E7%B5%90%E6%9E%9C%2F%E5%AE%AE%E5%9F%8E%E7%9C%8C 現地調査結果/宮城県]東北地方太平洋沖地震津波合同調査グループ、2011年7月24日閲覧。</ref>。津波の溯上高（斜面を駆け上がった高さ）は、三陸海岸では30 m以上のところがあった<ref>{{Cite web|和書
|url = http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/tsunami/
|title = 津波調査結果
|publisher = 東京大学地震研究所
|accessdate = 2011-05-21
}}</ref>。全国津波合同調査チームの調査によると、津波の遡上高は岩手県大船渡市の[[綾里湾]]において40.1 mにまで達したものが最大と見られており、この記録は明治三陸地震の最大記録38.2 m（同市綾里地区）を上回り、日本の観測史上最大の遡上高となった<ref name="津波400"/><ref name="遡上高">[https://web.archive.org/web/20110418144715/http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20110415-OYT1T00389.htm 大震災の津波、宮古で38・9m…明治三陸上回る] - YOMIURI ONLINE（読売新聞）2011年4月15日</ref><ref name="岩手日報遡上高">{{Cite news
|url = http://www.iwate-np.co.jp/cgi-bin/topnews.cgi?20110416_3
|title = 宮古の津波遡上38.9メートル 明治三陸超える
|newspaper = 岩手日報
|date = 2011-04-16
|accessdate = 2011-04-17
|archiveurl = https://web.archive.org/web/20110421010613/http://www.iwate-np.co.jp/cgi-bin/topnews.cgi?20110416_3
|archivedate = 2011-04-21
}}</ref>。また東京大学地震研究所准教授の都司嘉宣によると、宮城県女川町の笠貝島では溯上高が43 mに達していた可能性がある<ref>{{Cite news
|url = https://web.archive.org/web/20120319052748/http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20120316-OYT1T01004.htm
|title = 震災津波、最大43mあった可能性…女川の島に
|publisher = 読売新聞
|date = 2012-03-17
|accessdate = 2012-03-20
}}</ref>。他に、宮古市田老地区の[[小堀内漁港]]近くで37.9 m、岩手県[[野田村]]で37.8 m、宮城県[[女川町]]で34.7 m、大船渡市三陸町綾里で30.1 mの遡上高が確認されている<ref name="遡上高" /><ref name="岩手日報遡上高"/><ref>[https://web.archive.org/web/20120513145728/http://news24.jp/articles/2011/05/30/07183680.html 津波の高さ40.5mに達する 国内最高｜日テレNEWS24]2011年5月30日報道、6月22日閲覧。</ref><ref>{{Cite news
 |url  = http://www3.nhk.or.jp/daily/english/13_04.html
 |title = March 11th tsunami a record 40-meters high
 |publisher = NHK
 |date  = 2011-06-13
 |accessdate = 2011-06-29
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20110511061110/http://www3.nhk.or.jp/daily/english/13_04.html
 |archivedate = 2011年5月11日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref>。福島県の警戒区域内での津波は、東京大学大学院教授佐藤愼司（海岸工学）らと福島県の共同で2012年2月に初めて調査が行われ、最大で21.1 m（富岡町小浜）<!--リンク切れにより付け替えた出典からは以下の事実が確認できないためコメントアウトします。<ref>垂直に切り立った崖の上の、崖から10 m離れた民家の1階。湾の奥ではない。</ref>-->に達していたことが分かった<ref>{{cite news
|url = http://mainichi.jp/select/jiken/news/20120319ddm002040164000c.html
|title = 東日本大震災：警戒区域、津波最大21メートル 16地点で10メートル超え--東大など調査
|publisher = 毎日新聞社
|date = 2012-03-19
|accessdate = 2012-03-21
}}</ref>。

==== 津波の波形と発生メカニズム ====
岩手県北部沖から宮城県北部沖のGPS波浪計では、潮位は最大波の数分前に小さく上昇し、その直後に高く鋭い波形が現れた。また女川町沖の波高計は15時16分に+5.77 mだったが、15時23分には-5.05 mとなり落差約11 mの引き波となっている<ref>{{Cite web|和書
|url = https://www.pari.go.jp/files/3651/303113448.pdf
|title = GPS波浪計全地点における津波の観測結果について
|publisher = 港湾空港技術研究所
|date = 2011-05-16
|format = PDF
|accessdate = 2011-08-06
}}</ref><ref>{{Cite web|和書
|url = https://www.pari.go.jp/files/3609/130613169.pdf
|title = 久慈、宮古、小名浜の沖合のＧＰＳ波浪計による津波の観測結果について
|publisher = 港湾空港技術研究所
|date = 2011-04-15
|format = PDF
|accessdate = 2011-08-06
}}</ref><ref>{{Cite web|和書
|url = https://www.mlit.go.jp/report/press/port05_hh_000017.html
|title = 津波は三陸沿岸では7波襲来 －釜石沖ＧＰＳ波浪計のデータ回収・分析結果－
|publisher = 国土交通省
|date = 2011-03-28
|accessdate = 2011-08-06
}}</ref>。釜石沖に敷設された海底ケーブル式水圧計による海面変動の記録(TM1, TM2)でも、最初に海面が徐々に2 m程度上昇したのち、約11分後にパルス的な3 m程度の急上昇が見られた。プレート境界の比較的深い部分の断層破壊によってもたらされたのが最初の長く緩やかな海面上昇で、それに続く急激な高い津波は、海溝近くでの大規模な断層破壊によるものと考えられている。

一方で、この二つの異なる波長の津波は異なる波源から生じたものとする推定があり、海底電位磁力計による観測結果から長波長の緩やかな海面上昇は宮城県沖の広範囲の断層滑りが原因であるのに対し、短波長のパルス波は震源から約100 km北東の海溝付近が波源と考えられ、この位置は明治三陸津波の波源域に近く、何らかの関連が示唆されるとしている<ref>[https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20131008_2/ 海洋研究開発機構] 東日本大震災で発生した津波が巨大化した原因となった場所を特定</ref>。この、短波長の津波は震源から約150 km北東の日本海溝付近で発生した[[海底地滑り]]の可能性があり、これが津波を巨大化させた一因である可能性があるという<ref>David R. Tappin, et al., [https://doi.org/10.1016/j.margeo.2014.09.043 Did a submarine landslide contribute to the 2011 Tohoku tsunami?], ''Marine Geology'',Vol.357, 2014, 344–361, {{doi|10.1016/j.margeo.2014.09.043}}.</ref><ref>{{PDFlink|[http://content.elsevierjournals.intuitiv.net/content/files/tappin-29155405.pdf 海底地滑りが2011年の東北津波に影響したのか?]}}</ref>。また、海洋研究開発機構が海溝軸まで及んだ地震断層と推定していたものは、海溝周辺の地形変形を検討した結果、地すべりの可能性があるとされる<ref>中田高, 後藤秀昭, 徳山英一(2015): {{PDFlink|[http://www2.jpgu.org/meeting/2015/session/PDF/M-IS33/MIS33-P01.pdf 「海溝軸まで及んだ東北地方太平洋沖地震の地震断層」は地すべり]}}, 日本地球惑星科学連合2015年大会, MIS33-P01.</ref>。
==== 地滑りのメカニズム ====
プレート同士の摩擦で500度以上の熱が生じ、内部の水が膨張した結果、隙間を押し広げる力が働いて滑りやすくなった。<ref>「[https://mainichi.jp/articles/20190429/k00/00m/040/136000c 断層の大規模滑り、プレート「摩擦熱」が原因]」毎日新聞2019年4月29日</ref>

==== 各地で被害を出した津波 ====
宮城県女川町では、鉄筋コンクリート製のビルが基礎部分ごと地面から抜けて横倒しになった。このような例は世界的にも稀。町はビルを被害資料として保存する方針<ref>{{Cite news
|url = http://www.asahi.com/special/10005/TKY201103270118.html
|title = 女川の鉄筋ビル、基礎ごと倒れる 津波17メートル超か
|newspaper = 朝日新聞
|date = 2011-03-27
|accessdate = 2011-07-24
}}</ref><ref>{{Cite news
|url = http://www.asahi.com/special/10005/TKY201107170308.html
|title = 横倒しになったビル保存、津波被害資料に 宮城・女川町
|newspaper = 朝日新聞
|date = 2011-07-17
|accessdate = 2011-07-24
}}</ref>だったが、後に解体された<ref>[http://www.hazardlab.jp/know/topics/detail/8/3/8395.html 津波で横倒しになった女川町のビル 解体工事始まる]ハザードラボ、2014年12月15日</ref>。

東北大学の今村文彦によるとNHKが仙台市若林区で撮影した津波の映像を分析し、津波の速さは沿岸から1 km内陸の地点では秒速約6 m・時速20 km以上であったと明らかにした<ref>[http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110525/k10013089501000.html 仙台平野の津波 時速20km] - NHKニュース 2011年5月25日</ref>。名取川では津波が陸地の倍の速さで逆流し、堤防からあふれ出して流れ落ちる過程でさらに加速したことで内陸6 kmまで浸水したり、川沿いの集落も被害を受けた<ref>[http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110312/dst11031200120002-n1.htm 襲いかかる巨大津波「怖い、死にたくない」] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110314183635/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110312/dst11031200120002-n1.htm |date=2011年3月14日 }} - MSN産経ニュース 2011年3月12日</ref><ref name="bp0314">{{Cite web|和書
|language =
|url = http://www.nikkeibp.co.jp/article/news/20110314/263599/
|title = 仙台空港付近は6 km以上津波浸水、パスコが解析
|publisher = 日経bpネット
|date = 2011-03-14
|accessdate = 2011-05-15
}}</ref><ref>[http://mainichi.jp/select/weathernews/news/20110522k0000m040118000c.html 東日本大震災：仙台平野の川 陸地の倍の速さで津波逆流] - 毎日jp（毎日新聞） 2011年5月22日</ref>。

また、今村の話によれば千葉県[[旭市]]飯岡地区では「エッジ波」という現象により、17時26分に7.6 mという津波を観測したという。

仙台平野では[[名取川]]、[[鳴瀬川]]、[[阿武隈川]]、[[七北田川]]などで数km以上津波が遡上した。[[北上川]]では、津波が河口から約50 km上流の地点まで遡上したことが河川水位の記録データから判明した<ref>{{Cite web|和書
|publisher = 朝日新聞
|url= http://www.asahi.com/special/10005/TKY201103240410.html
|title = 大津波、北上川を50キロさかのぼる 東北大分析
|date = 2011-03-24
|accessdate = 2011-04-02
}}</ref>。[[十勝川]]においても、河口から約13 km上流の地点まで遡上した<ref>{{Cite web|和書
|publisher = 北海道開発局
|url = http://www.hkd.mlit.go.jp/topics/press/press_h2303/22_sanrikujishin_23.pdf
|title = 平成23年東北地方太平洋沖地震により、津波が河川を遡上した痕跡について
|date = 2011-03-22
|format = PDF
|accessdate = 2011-04-13
}}</ref>。関東地方では[[利根川]]で河口から約40 km上流まで、[[隅田川]]・[[荒川 (関東)|荒川]]※[[荒川放水路]]で河口から約28 km上流まで遡上していることが確認された。

岩手県の宮古市[[田老町|田老地区]]では、[[チリ地震 (1960年)#日本での被害（チリ地震津波）|チリ地震津波]]から集落を守ったとされる高さ10 m、総延長2433 mの[[防潮堤]]を津波が乗り越え、防潮堤は580 mにわたって粉砕された<ref>{{cite news
|url = https://web.archive.org/web/20110323212448/http://sankei.jp.msn.com/region/news/110318/iwt11031810490000-n1.htm
|title = 信じていた強固な防潮堤粉々に 津波防災の岩手・宮古市
|publisher = 産経新聞
|date = 2011年3月18日 08時52分
|accessdate = 2011-03-19
}}</ref><ref>{{cite news
|url = http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110403/t10015076811000.html
|title = 宮古市の津波 38mと判明
|publisher = NHK
|date = 2011年4月3日 18時48分
|accessdate = 2011-04-04
}}</ref>。岩手県釜石市では、[[ギネス世界記録]]に「世界最深の防波堤」と認定されている全長2 km、深さ63 mの[[防波堤]]、[[釜石港湾口防波堤]]が平成21年（2009年）に完成しており、津波によって防波堤自体は全体の7割が倒壊したものの、釜石市街地への浸水を約6分遅らせることができたとの分析結果が報告されている<ref>{{cite news
|url = https://web.archive.org/web/20110404001718/http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20110402-OYT1T00753.htm
|title = 世界最深・釜石の防波堤、津波浸水6分遅らせる
|publisher = 読売新聞
|date = 2011-04-03
|accessdate = 2011-04-04
}}</ref>。これに対し同県の[[普代村]]では、高さ15.5 m、全長155 mの防潮堤、[[普代水門]]により村の海岸地域が守られ、村全体で死者0名、行方不明者1名の人的被害に留まっている<ref>{{cite news
 |url  = https://web.archive.org/web/20110406123940/http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20110403-OYT1T00599.htm
 |title = 明治の教訓、15m堤防・水門が村守る…岩手
 |publisher = 読売新聞
 |date  = 2011-04-03
 |accessdate = 2011-04-04
 |archiveurl = https://webcitation.org/5yI3URE9a?url=http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20110403-OYT1T00599.htm
 |archivedate = 2011年4月28日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref>。一方、釜石市唐丹町小白浜での破壊の状態から、防潮堤は向かってくる津波に対しての耐波力は有していたが、越流した引き波を想定した設計が不十分であったため防潮扉が破壊され、後続波に対しては無防備となったと考えられている<ref>[https://doi.org/10.3811/jjmf.26.11 川崎浩司：津波の基本特性と東北地方太平洋沖地震による津波災害] 『混相流』 Vol.26 (2012-2013) No.1 p.11-18, {{doi|10.3811/jjmf.26.11}}</ref>。

その後の余震によっても、たびたび津波警報や津波注意報が出された<ref name="読売過去の津波"/>。7月10日9時57分ごろに発生した三陸沖を震源とするM7.3、最大震度4の余震では、本震以降で初めて津波を観測した（岩手県の大船渡と福島県の相馬でともに10 cm）<ref>{{cite news
|url = http://www.asahi.com/special/10005/TKY201107100080.html
|title = 岩手・宮城・福島の津波注意報解除 三陸沖震源の地震
|publisher = 朝日新聞
|date = 2011-07-10
|accessdate = 2011-07-21
}}</ref>。
{{multiple image
|header = 津波による被害（宮城県）
|image1 = An aerial view of tsunami damage in an area north of Sendai, Japan, taken from a U.S. Navy helicopter.jpg
|width1 = 120
|image2 = SH-60B helicopter flies over Sendai.jpg
|width2 = 268
|image3 = Signpost of prayer and wish.JPG
|width3 = 270
|footer = <div style="text-align:left">（左）[[気仙沼市]]の[[東日本旅客鉄道|JR]][[気仙沼線]]・[[最知駅]]上空から北向きに川原漁港周辺を空撮(2011年3月13日(日))<br>（中）[[仙台市]][[宮城野区]]沿岸上空から北向きに[[仙台港]]周辺を空撮(2011年3月12日(土))<br>（右）[[名取市]]の[[日和山 (名取市)|日和山]]から北向きに[[閖上|閖上地区]]を撮影（2011年4月6日）。数台の重機が瓦礫の撤去作業をしている。</div>
|align = left
}}
{{clear}}
{|class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed" style="float:center;font-size:small;text-align:center"
!colspan="12"|津波警報・津波注意報の発表時間と切り替えの推移<ref>「平成23年版防災白書 §1-1-1-1 表1-1-3 [http://www.bousai.go.jp/hakusho/h23/bousai2011/html/hyo/hyo003.htm 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震を原因とする津波]」内閣府、2011年7月</ref>、観測された津波の検潮所での最大波高
|-
|colspan="12"|津波警報（大津波）が発表された予報区。津波の高さ (m) 表記のうち、標準の太さは津波注意報、'''太字'''は津波警報、<br>'''{{u|太字下線}}'''は津波警報（大津波）。"10 m<"は10 m以上。"N"は警報区分引き下げのみで予想高さなし。"－"は継続。
|-
|rowspan="2"|予報区
|colspan="6"|3月11日
|colspan="2"|12日
|colspan="2"|13日
|rowspan="2"|検潮所の最大波高と時刻<br>（注記がないものは11日）<ref name="seisvol311_tohoku_2"/>
|-
|rowspan="19"|{{Nowrap|地震発生}}<br>14:46
|14:49||15:14||15:30||16:08||22:53||13:50||20:20||{{0}}7:30||17:58
|-
|北海道太平洋沿岸東部
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ff6666"|'''1 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|6 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||根室市花咲 286 cm (15:57)
|-
|北海道太平洋沿岸中部
|bgcolor="#ff6666"|'''1 m'''
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|6 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|8 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||えりも町庶野 3.5 m (15:44)
|-
|北海道太平洋沿岸西部
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ff6666"|'''1 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|4 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|6 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||苫小牧東港 246 cm (16:17) 以上
|-
|青森県日本海沿岸
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ff6666"|'''1 m'''
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#99ffff"|解除|| || 
|
|-
|青森県太平洋沿岸
|bgcolor="#ff6666"|'''1 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|8 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|10 m<}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#99ffff"|解除||八戸 4.2 m (16:57) 以上
|-
|岩手県
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|6 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|10 m<}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#99ffff"|解除||宮古 8.5 m (15:26) 以上<br>大船渡 8.0 m (15:18) 以上<br>釜石 4.2 m (15:21) 以上
|-
|宮城県
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|6 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|10 m<}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#99ffff"|解除||石巻市鮎川 8.6 m (15:26) 以上
|-
|福島県
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|6 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|10 m<}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#99ffff"|解除||相馬 9.3 m (15:51) 以上<br>いわき市小名浜 3.3 m (15:39)
|-
|茨城県
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|4 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|10 m<}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||大洗 4.0 m (16:52)
|-
|千葉県九十九里・外房
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|10 m<}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||銚子 2.5 m (17:22)
|-
|伊豆諸島
|bgcolor="#ff6666"|'''1 m'''
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|4 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|6 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||八丈島八重根 1.4 m（12日2:48）
|-
|小笠原諸島
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ff6666"|'''1 m'''
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|4 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||父島二見 182 cm (16:46)
|-
|千葉県内房
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ff6666"|'''1 m'''
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|4 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除|| ||館山市布良 172 cm (17:06)
|-
|相模湾・三浦半島
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#99ffff"|解除|| || ||小田原 94 cm (15:49)
|-
|静岡県
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除|| ||御前崎 144 cm (17:19)
|-
|和歌山県
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||串本町袋港 151 cm（12日1:32）
|-
|徳島県
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#cc66ff"|－
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除|| ||徳島由岐 115 cm (20:28)
|-
|高知県
|bgcolor="#ffff66"|0.5 m
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#ff6666"|'''2 m'''
|bgcolor="#ff6666"|－
|bgcolor="#cc66ff"|'''{{u|3 m}}'''
|bgcolor="#ff6666"|'''N'''
|bgcolor="#ffff66"|N
|bgcolor="#ffff66"|－
|bgcolor="#99ffff"|解除||須崎港 278 cm (20:59)
|}

=== 日本国外 ===
{{See also|東日本大震災#日本国外}}
[[太平洋津波警報センター]]が、[[アメリカ合衆国]][[ハワイ州]]現地時間3月10日21時31分（地震発生から1時間45分後）に、同州に対し津波警報を発令<ref>[http://www.weather.gov/ptwc/text.php?id=hawaii.2011.03.11.073148 Warning Statement]（英文）Pacific Tsunami Warning Center 2011年3月11日閲覧</ref>。太平洋津波警報センターはその他、ロシアやニュージーランド、南米のチリなども含む約50の太平洋沿岸の国・地域に津波警報を発令した<ref>[https://web.archive.org/web/20110323125306/http://www.47news.jp/CN/201103/CN2011031101001109.html 「太平洋一帯に津波到達 50の国・地域に警報観測」] ''共同通信''、2011年3月12日01時42分、最終閲覧 2011年3月12日。</ref>。

日本から太平洋を隔てて遠く離れた中南米沿岸にも津波が押し寄せる恐れがあるとして、各国は市民に注意を呼び掛けた。沿岸地域や島嶼部では、津波を警戒して避難命令が出された<ref>{{Cite news
|url = http://www.jiji.com/jc/p?id=20110312112627-0579353
|title = 【中南米各国でも津波注意報＝大地震】
|newspaper = 時事通信
|date = 2011-03-12
|accessdate = 2011-03-12
}}</ref>。

南極[[スルツバーガー湾|スルツバーガー棚氷]]（{{lang-en-short|Sulzberger Ice Shelf}}）付近（南緯77度西経148度）の海上に長さ9.5 [[キロメートル|km]]幅6.5 km厚さ80 [[メートル|m]]の[[氷山]]が漂流していることが[[欧州宇宙機関]]の人工衛星[[Envisat]]による観測で確認され、地震に伴う津波（高さ0.3 m）が繰り返し到達し、[[棚氷]]の一部を破壊し巨大な氷山を造ったと[[アメリカ航空宇宙局|NASA]]が2011年8月9日明らかにした<ref>{{cite news
|title = Japan tsunami caused icebergs to break off in Antarctica
|url = http://www.esa.int/export/esaCP/SEMV87JTPQG_index_0.html
|publisher = [[欧州宇宙機関]]
|accessdate = 2011-08-10
|language = 英語
|trans-title = 南極で日本から来た津波が氷山を造った}}</ref><ref>{{cite news
|title = 東日本大震災で南極棚氷割れて新たな氷山 NASA観測
|url = http://www.cnn.co.jp/fringe/30003638.html
|publisher = [[CNN]]
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}}</ref><ref>[http://www.jiji.com/jc/eqa?g=eqa&k=2011081000067 時事ドットコム：震災の津波、巨大氷山生む＝南極で棚氷破壊－欧州宇宙機関] 2011年8月10日6時54分、同日閲覧。</ref>。
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|footer = <div style="text-align:left">（左）津波によるエネルギー伝播の試算<br>（中）津波の太平洋沿岸各地への到達時間の試算<br>（右）津波によるエネルギー伝播のシミュレーション映像<br>（データは共に[[アメリカ海洋大気庁|NOAA]]による）</div>
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}}
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!国・地域!!避難!!津波警報!!津波の高さ!!犠牲者!!class="unsortable"|出典
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|title = Tsunami passes over Taiwan, Indonesia braces for impact • TheJournal
|publisher = Thejournal.ie
|date = 2010-09-23
|accessdate = 2011-03-11
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|publisher = Los Angeles Times
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| {{Flagicon|IDN}} [[インドネシア]]、[[パプア州]]||有||有||1.5 m|| style="white-space:nowrap;" |1（行方不明5）||<ref>{{cite news|title =東日本大震災：インドネシアで津波被害、海外で初の死者|url =http://mainichi.jp/select/world/news/20110314ddm007040102000c.html|agency =[[フランス通信社]]|newspaper =[[毎日新聞]]|publisher =[[毎日新聞社]]|location =[[東京都]][[千代田区]]|date =2011-03-14|accessdate =2011-03-17|language =日本語|archiveurl =https://archive.is/20120710015600/http://mainichi.jp/select/world/news/20110314ddm007040102000c.html|archivedate =2012年7月10日|deadlinkdate =2017年10月}}</ref>
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|title = Japan earthquake sparks Russian tsunami fears &#124; RUSSIA
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|author = WalesOnline
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|author = Tahiti Infos
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|-
| {{Flagicon|PER}} [[ペルー]]、[[カヤオ]]||有||有||1.66 m||0||<ref name="weathernews.jp-quake"/>
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}}</ref>
|}

=== 太平洋を往復した津波 ===
津波は太平洋を越え、チリのタルカワノ観測所では2 mの津波を観測した (NOAA)。その津波の反射波が日本に戻ってきて47 - 48時間後に30 - 60 cmの津波が、小名浜、尾鷲、串本の各検潮所で観測されたと見られる<ref>「津波 太平洋を往復」日本経済新聞2014年5月2日朝刊</ref><ref>5月1日日本地球惑星科学連合大会。岡田正実気象研究所客員研究員</ref>。

== 緊急地震速報 ==
{|class="wikitable" style="text-align:right"
|+気象庁<ref>{{Cite  web|url=https://www.data.jma.go.jp/svd/eew/data/nc/pub_hist/2011/03/20110311144640/content/content_out.html|title=緊急地震速報の内容|publisher=気象庁|year=|accessdate=11 June 2021}}</ref>：2011年3月11日14時46分に発生した地震の緊急地震速報
|- style="white-space:nowrap;"
!第報!!発表時刻!! style="line-height:1.25em;" |経過時間<br />（秒）!!北緯!!東経!!深さ!!Mj!!備考
|-
|1|| style="white-space:nowrap;" |14時46分45.6秒||5.4||38.2||142.7||10 km||4.3|| style="text-align:left;" |最大予測震度1
|-
|2||14時46分46.7秒||6.5||38.2||142.7||10 km||5.9|| style="text-align:left;" |最大予測震度3
|-
|3||14時46分47.7秒||7.5||38.2||142.7||10 km||6.8|| style="text-align:left;" |最大予測震度4
|- style="background-color:#e6e6e6;"
|4||14時46分48.8秒||8.6||38.2||142.7||10 km||7.2|| style="text-align:left;" |最大予測震度5弱、'''一般向け警報を発表'''
|-
|5||14時46分49.8秒||9.6||38.2||142.7||10 km||6.3|| style="text-align:left;" |最大予測震度4
|-
|6||14時46分50.9秒||10.7||38.2||142.7||10 km||6.6||
|-
|7||14時46分51.2秒||11.0||38.2||142.7||10 km||6.6||
|-
|8||14時46分56.1秒||15.9||38.1||142.9||10 km||7.2||
|-
|9||14時47分02.4秒||22.2||38.1||142.9||10 km||7.6|| style="text-align:left;" |最大予測震度5弱
|-
|10||14時47分10.2秒||30.0||38.1||142.9||10 km||7.7||
|-
|11||14時47分25.2秒||45.0||38.1||142.9||10 km||7.7||
|-
|12||14時47分45.3秒||65.1||38.1||142.9||10 km||7.9|| style="text-align:left;" |最大予測震度5強
|-
|13||14時48分05.2秒||85.0||38.1||142.9||10 km||8.0||
|-
|14||14時48分25.2秒||105.0||38.1||142.9||10 km||8.1|| style="text-align:left;" |最大予測震度6弱
|-
|15||14時48分37.0秒||116.8||38.1||142.9||10 km||8.1||
|}
本震に対し、気象庁は石巻大瓜観測点で[[初期微動]]（[[地震波#P波_(P-wave)|P波]]）を検知（14時46分40.2秒）した5.4秒後に緊急地震速報（予報）の第一報を発表し、8.6秒後に[[緊急地震速報]]（警報）を宮城県・岩手県の全域、福島県の浜通りと中通り、山形県の最上地方と村山地方、秋田県の内陸南部に発表した。震源が海底だったこともありほとんどの地域で主要動が到達する前に緊急地震速報が発表された。実際に震度7を観測した宮城県栗原市では[[地震波|S波]]到達まで15秒の猶予があった<ref>{{Cite press release
|和書|title = 緊急地震速報の提供状況
|publisher = 気象庁
|date = 2011-04-08
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1104/08a/1103eew.pdf
|accessdate = 2011-08-10
}}</ref>。しかし、この地震発生の際に発表された緊急地震速報では、予測震度と実測震度が大きく乖離している地点があり<ref>[http://www.anetrt.net/news/2011/pdf/032301.pdf 平成23年3月11日の東北地方太平洋沖地震の緊急地震速報について] 平成23年3月23日[[ANET]]</ref>、震度5弱以上の強い揺れを観測した[[青森県]]、関東・[[甲信越地方]]には一般向け緊急地震速報は発表されず、青森・関東・甲信越を放送エリアとする民放のテレビ・ラジオ番組、該当地域にない携帯電話の[[エリアメール]]機能などで注意喚起がされなかった。また、地震検知5.4秒後に発表された予報第1報でのマグニチュードは4.3・最大震度1程度以上と過小評価され、一般向けの警報を発表したのはM7.2と推定した地震検知8.6秒後の第4報だった。

気象庁[[気象研究所]]は原因としてそれぞれ、最大振幅から推定する[[マグニチュード]]の上限に達してしまったこと・震源域の広がりを十分に考慮できなかったこと、地震の最初の[[振幅]]が過去の経験則と比較して小さかったこと<ref>干場充之(2011){{PDFlink|[http://www2.jpgu.org/meeting/2011/yokou/MIS036-P67.pdf 経験則からのずれ ―はじめの数秒と強震動：τc, Pd，スペクトル，簡易震源域推定方法―] 日本地球惑星科学連合 2011年 MIS036-P67}}</ref>{{refnest|group=注|発生後3秒間の破壊はゆっくり進み、3月9日のM 7.3の前震より震動が小さかった<ref name="Ide2"/>。}}を挙げている<ref>{{PDFlink|[http://www2.jpgu.org/meeting/2011/yokou/MIS036-P66.pdf 緊急地震速報と観測された震度の特徴] 気象庁気象研究所}} 日本地球惑星連合 2011年予稿集</ref><ref name="zisin.64.155">干場充之, 尾崎友亮：[https://doi.org/10.4294/zisin.64.155 2011年東北地方太平洋沖地震での緊急地震速報と津波警報] 『地震 第2輯』 Vol.64 (2011-2012) No.3 P.155-168, {{doi|10.4294/zisin.64.155}}</ref>。なお速報の第14報において茨城県北部でも震度5弱以上が予想されたが警報の更新条件である60秒以内に満たなかったため発表されなかった。

また本震後に、緊急地震速報が過大に予測されたり、強い地震でも発表されないなど、適切に発表できなくなる問題が発生した。気象庁は原因として、異なる場所でほぼ同時に発生した複数の地震を1つの地震として処理してしまうため、また[[停電]]や通信回線の途絶によりデータ処理に使用できる[[地震計]]の数が減少したためとしている<ref>[https://www.jma.go.jp/jma/press/1103/29a/eew_hyouka.html 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震以降の緊急地震速報（警報）の発表状況について] 気象庁</ref>。この問題に対し気象庁は、ほぼ同時に起きた地震のうち緊急地震速報（警報）の発表対象としていない小規模の[[地震]]を計算の対象から外すことにより、2つの地震を誤って結び付ける頻度を減らすシステム改修を行った<ref>{{Cite press release
|和書|title = 緊急地震速報の改善について
|publisher = [[気象庁]]
|date = 2011-08-10
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1108/10a/eew_kaizen.html
|accessdate = 2011-08-10
}}</ref>。

== 被害・影響 ==
{{main|東日本大震災|福島第一原子力発電所事故}}
[[ファイル:Rearrangement_of_evacuation_zoning.jpg|サムネイル|避難ゾーニングの再配置]]
「[[東日本大震災]]」と命名された本地震による日本国内の被害は、地震そのものによる被害に加えて[[津波]]・[[火災]]・[[液状化現象]]・[[福島第一原子力発電所事故]]・[[東日本大震災による電力危機#2011年3月の計画停電|大規模停電]]など多岐に渡り、1都9県が[[災害救助法]]の適用を受けた<ref name="厚生労働省第13報">{{Cite press release
|和書|title = 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震の被害状況及び対応について（第13報）
|publisher = [[厚生労働省]]
|date = 2011-03-14
|url = https://www.mhlw.go.jp/stf/houdou/2r98520000014swz.html
|accessdate = 2011-03-15
}}</ref>。人的被害は[[災害関連死]]を含め死者19,759人、行方不明者2,553人（計22,312人）、負傷者6,242人となっており<ref name=":4" />、津波被害を受けた[[東北地方]]の[[太平洋]]沿岸を中心に[[関東地方]]や[[北海道]]でも死傷者が出る事態となった<ref name="NPA">{{Cite press release
 |和書
 |title = 平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震の被害状況と警察措置
 |publisher = 警察庁
 |date  = 2018-03-09
 |url  = https://www.npa.go.jp/news/other/earthquake2011/pdf/higaijokyo.pdf
 |accessdate = 2018-03-10
}}</ref>。この死者・行方不明者数は、[[明治]]以降の日本国内における地震被害としては、[[明治三陸地震]]の21,959人を上回り、[[関東大震災]]の105,385人に次ぐもので<ref>{{Cite web|和書
|language =
|url = https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/higai/index.html
|title = 被害地震資料
|publisher = 気象庁
|accessdate = 2011-11-10
}}</ref>、[[太平洋戦争]]後に限っても[[阪神・淡路大震災]]の6,437人を大きく上回り、戦後最悪の自然災害となった<ref>[https://web.archive.org/web/20110321180905/http://www.47news.jp/CN/201103/CN2011031801000690.html 東日本大震災の死者6911人 「阪神」超え戦後最大] - [[47NEWS]] 2011年3月19日</ref>。物的被害は、全壊122,006棟、半壊283,160棟、一部損壊749,934棟<ref name=":4" />。

津波と原発事故の影響を連続して受けた福島県[[浜通り]]などを中心に[[複合災害]]の状況を呈し、避難区域においては救助・捜索活動が中止される事態も発生した。

{{死者・行方不明者が多い地震 (日本)}}

== 対応・支援と復興 ==
{{main2|[[東日本大震災に対する支援活動|震災に対する支援活動]]、[[菅内閣 (第2次改造)#東日本大震災への対応|菅内閣の対応]]、[[東日本大震災に対する日本国外の対応|日本国外の対応]]、[[トモダチ作戦]]、[[パシフィック・アシスト作戦]]、[[くしの歯作戦]]も}}
[[File:Kawaguchi City Fire Department Kinkyu-shobo-enjo1.jpg|thumb|250px|right|東日本大震災被災地で活動する[[川口市消防局]]救助部隊]]
[[画像:Jsdf fuku koriyama.JPG|thumb|250px|right|自衛隊によって設営された臨時浴場]]
津波警報の発表があった沿岸地域では、[[消防]]・消防団・警察・自主防災組織・自治体担当者などによる避難誘導が行われたが、中には津波により負傷・殉職した者もいた。発生当日より国内各地から消防の[[緊急消防援助隊]]・警察の広域緊急援助隊が派遣され、（原発避難地域も含めて）被災地の救助・捜索・警備などに当たった。最大約6,100人・総数約28,600人（のべ派遣人数は10万人）の消防隊員が派遣された<ref>[http://www.fdma.go.jp/neuter/topics/houdou/2306/230606_1houdou/01_houdoushiryou.pdf 緊急消防援助隊の活動終了（平成23年6月6日)] 消防庁、2011年7月24日閲覧。</ref>。また最大約4,900人・6月末時点で4,000人以上の警察官<ref>[https://www.npa.go.jp/archive/keibi/biki/keisatsusoti/zentaiban.pdf 東日本大震災に伴う警察措置] 警察庁、2011年7月24日閲覧。</ref>が派遣されたほか、[[海上保安庁]]も救助・捜索・港湾復旧などを行った。また[[自衛隊]]も最大で10万7,000人、7月21日時点でも2万3,000人規模で救助・捜索・避難所支援や復興支援活動を行い<ref>{{cite news
 |url  = http://www.asagumo-news.com/news/201106/110616/11061602.html
 |title = 派遣人員 延べ868万人に
 |newspaper = 朝雲新聞
 |date  = 2011-06-16
 |accessdate = 2011-06-30
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20111125005005/http://www.asagumo-news.com/news/201106/110616/11061602.html
 |archivedate = 2011年11月25日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref>、7月下旬に岩手県・宮城県<ref>{{cite news
 |url  = http://www.asagumo-news.com/news/201107/110728/11072802.html
 |title = 岩手県下災派終わる、9師団が撤収
 |newspaper = 朝雲新聞
 |date  = 2011-07-28
 |accessdate = 2011-08-02
 |archiveurl = https://web.archive.org/web/20110929082420/http://www.asagumo-news.com/news/201107/110728/11072802.html
 |archivedate = 2011年9月29日
 |deadlinkdate = 2017年10月
}}</ref><ref>読売online（2011年8月1日、2011年8月2日閲覧）</ref>、12月下旬に福島県（原発事故対応を含む）<ref>[http://www.mod.go.jp/j/press/news/2011/12/26b.html 東日本大震災の災害派遣終了について]防衛省報道資料・2011年12月28日閲覧</ref>での活動を終えた。

国内の多数の企業・団体も震災後に物資提供や金銭などの支援を表明している。また通信・報道企業が[[災害用伝言板]]・安否情報提供の運用や情報インフラ支援などを行ったのをはじめ、震災の影響に応じた様々な支援やサービスを提供しているところがある。（[[東日本大震災に対する支援活動|震災に対する支援活動]]参照）

地震直後より、[[国際連合]]を始めとした[[国際機関]]、[[アメリカ合衆国]]や[[ロシア|ロシア連邦]]を始めとした世界各国が日本に対して支援の用意があると表明、様々な対応や支援を行っている。特にアメリカは、洋上基地として[[原子力空母]][[ロナルド・レーガン (空母)|ロナルド・レーガン]]を派遣するなどの「[[トモダチ作戦]]」を展開した。

諸外国政府による公式な対応、支援以外にも、日本国内外を問わず様々な組織・団体または有志が、この地震に対しての支援を表明・実行している。

この地震に対する救援・支援の輪が広がったことから、[[日本漢字能力検定協会]]が公募選定する2011年の『[[今年の漢字]]』には『[[wikt:絆|絆]]』が選ばれ、その理由の筆頭に東日本大震災が挙げられた。

復興方針の骨格を決める[[東日本大震災復興基本法]]（6月20日可決、6月24日施行）、国の復興業務を一本化した[[復興庁]]（2012年2月10日設置）を軸として政府の復興事業は進められている。しかし、当初より原発事故や計画停電に関する件を中心として政府や[[東京電力ホールディングス|東京電力]]などに対して「対応が遅い」などの批判が相次いだ。津波被災地の多くで[[仮設住宅]]の建設や基幹産業である[[水産業]]の中枢である[[港湾]]の復旧が重点的に進められているほか、国の予算配分や有志による義援金の配分に基づいて復興計画が進められている。

== 教訓 ==
=== 長期評価の見直し ===
この地震では、政府が東北地方沖で従来想定していたものとはかけ離れた規模の地震が発生した。そのため政府の地震調査委員会は、東海地震、東南海地震、南海地震などの海溝型地震の長期評価の見直しを行なった。2011年11月に、三陸沖から房総沖までの長期評価を見直したものを発表し、今回のような地震 (Mw8.4 - 9.0) が平均600年間隔で発生していると認定した。また、三陸沖から房総沖までの海溝寄りで、津波マグニチュード (Mt) 8.6 - 9.0（明治三陸地震並み）の津波地震が30年以内に発生する確率が約30%あるとした<ref>{{cite news
|url = https://web.archive.org/web/20111126231054/http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/111126/dst11112608520000-n1.htm
|title = 三陸沖〜房総沖で「Ｍ9」30年以内に30% 地震調査委
|publisher = 産経新聞
|date = 2011-11-26
|accessdate = 2011-11-26
}}</ref><ref>{{Cite web|和書
|url = https://www.jishin.go.jp/main/chousa/11nov_sanriku/index.htm
|title = 三陸沖から房総沖にかけての地震活動の長期評価（第二版）について
|publisher = 地震調査委員会
|date = 2011-11-25
|accessdate = 2011-11-26
}}</ref>。

=== 津波想定の見直し ===
国の中央防災会議の専門調査会は、この地震を教訓とした津波対策について検討した。そのうえで、これまでは過去の文献などから確実に地震の全体像が分かった切迫性のある地震だけを考慮して想定を行ってきたが、これからは確度の低いものでも考えうる最大のものを想定することを求めた。また、この地震による津波が防潮堤を超えて甚大な被害をもたらしたことから、津波のレベルとして、住民の避難を柱にした総合的な対策を取るべき最大規模の津波と、防潮堤などで浸水を防げる比較的頻度の高い津波の、2つを想定する必要があるとした<ref>{{cite news
|url = https://web.archive.org/web/20110917072558/http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20110619-OYT1T00584.htm
|title = 津波、最大想定に対処…防災会議・中間報告骨子
|publisher = 読売新聞
|date = 2011-06-20
|accessdate = 2011-08-11
|archiveurl=https://archive.fo/TSNya
|archivedate=2013-03-01
|dead-url=y
}}</ref><ref>{{Cite web|和書
|url = https://www.bousai.go.jp/kaigirep/chousakai/tohokukyokun/pdf/tyuukan.pdf
|title = 東北地方太平洋沖地震を教訓とした地震・津波対策に関する専門調査会中間とりまとめ
|publisher = 中央防災会議 「東北地方太平洋沖地震を教訓とした地震・津波対策に関する専門調査会」
|format = PDF
|date = 2011-06-26
|accessdate = 2011-08-11
}}</ref>。

=== 津波警報の見直し ===
この地震では最初に発表された津波警報の予想高さが実際より低く、避難の遅れにつながった面があった。これは、地震発生直後に算出できる気象庁マグニチュードが、モーメントマグニチュード8を超える巨大地震では過小評価となってしまうからである。そのため気象庁は津波警報の改善を検討し、マグニチュード8を超える可能性がある場合には、その海域で想定される最大マグニチュードに基づいて津波警報の第一報を出す方針を決めた。津波警報の発表には、通常の場合、3分程度で算出できる気象庁マグニチュードをもとにする。しかし、強い揺れの範囲が明らかに広い場合や[[津波地震]]であると推定できる場合など、気象庁マグニチュードが過小評価である可能性がある場合には、事前に想定された最大のマグニチュードか、あるいは観測から得られる別の適正なマグニチュードを用いて第一報を発表する。このような場合には規模の推定が困難で、また最大限の危機感を伝えるため、第一報では予想高さを発表せず「巨大」などの表現とする。そして時間の経過とともに精度の高い津波警報に切り替えていく。また東北地方太平洋沖地震では第一波として「0.2 m」のような低いものが発表されて油断を招いたため、後続のさらに高い津波が来る前は「観測中」と発表する。新しい津波警報は、2013年3月7日から運用が始まった<ref>
{{Cite web|和書
|url = https://www.jma.go.jp/jma/press/1109/12a/torimatome.pdf
|title = 東北地方太平洋沖地震による津波被害を踏まえた津波警報の改善の方向性について（最終とりまとめ）
|publisher = 気象庁
|format = PDF
|date = 2011-09-12
|accessdate = 2011-09-14
}}</ref>
<ref>
{{Cite web|和書
|title = 津波警報の改善について
|publisher = 気象庁
|url = https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/tsunami/kaizen/
|accessdate = 2016-04-01
}}</ref>。

=== 情報 ===
==== 情報開示・広報 ====
また、原発事故に関連する事故状況や拡散予測の開示、計画停電の発表などに関して、政府や東京電力などが公表が遅い、公表をすべきとの批判を浴びるような例が多数見られた。これに対して[[:en:Incident Command Post|Incident Command Post]]と呼ばれる専門の情報官が指示や広報を担う[[アメリカ合衆国|アメリカ]]のシステムを参考にし、[[クライシスコミュニケーション]]（[[:en:Crisis communication|英語]]）の観点から災害時の情報提供・広報活動を見直すべきとする識者もいる<ref>[http://www.mizuho-ir.co.jp/publication/column/2011/crisis0804.html 壊滅的複合災害における危機管理の課題] 多田浩之、みずほ情報総研、2011年8月4日。</ref>。

==== 災害時のメディア ====
地震発生後の停電地域や津波の被災地を中心に、情報不足が発生した。従来の[[報道機関]]は特別の体制をとって震災に関する報道を行った。他方、従来見られなかったような[[ソーシャルメディア]]を介した簡易性・双方向を特徴とする情報発信・入手が広く用いられた。その一方で[[東日本大震災関連の犯罪・問題行為#サイバー犯罪|サイバー犯罪]]が行われたり、[[東日本大震災関連の犯罪・問題行為#デマ情報|デマ情報]]・[[東日本大震災関連の犯罪・問題行為#チェーンメール|チェーンメール]]が誤った情報を流布させるといった問題も発生した。[[福島第一原子力発電所事故]]関係でも、[[福島第一原子力発電所事故の影響#その他の社会的影響・反応|風評被害]]、[[福島第一原子力発電所事故の影響#人体への影響|健康への影響]]や各種基準を巡る情報の錯綜、被曝に関する楽観論と危険論双方の主張の対立、[[日本の原子力政策]]を巡る議論など、様々な方面に波紋を呼んだ。

== 日本国外の対応 ==
{{main|[[東日本大震災に対する日本国外の対応]]}}

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
=== 注釈 ===
{{Reflist|group="注"|30em}}

=== 出典 ===
{{Reflist|20em}}

== 関連項目 ==
* [[地震の年表]]
* [[震度7]]
* [[東北地方太平洋沖地震に関する記事の一覧]]
* [[東日本大震災]]
* [[東北地方太平洋沖地震の前震・本震・余震の記録]]
* [[福島第一原子力発電所事故]]
* [[日本海溝]]
** [[三陸沖地震]]
** [[宮城県沖地震]]
** [[福島県沖地震]]
** [[茨城県沖地震]]
* [[超巨大地震]]
* [[連動型地震]]
** [[千島海溝]]
** [[相模トラフ巨大地震]]
** [[南海トラフ巨大地震]]
* [[群発地震]]
* [[誘発地震]]

== 外部リンク ==
{{外部リンクの注意|date=201年3月|section=1}}
{{Wikinewscat|2011年東北地方太平洋沖地震}}
{{Commonscat|2011 Tōhoku earthquake}}
{{Commonscat|2011 Tōhoku earthquake damage|東北地方太平洋沖地震の被害}}
{{Wikisourcecat|東北地方太平洋沖地震}}
*政府・行政サイトへのリンク
**[https://www.bousai.go.jp/2011daishinsai/ 内閣府 東日本大震災関連情報]
**[https://www.kantei.go.jp/saigai/ 首相官邸 東日本大震災で被災された皆様への支援制度情報等]
**[https://www.reconstruction.go.jp/ 復興庁]
*本地震の記録・解説へのリンク
**気象庁
***[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/2011_03_11_tohoku/index.html 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震 ～The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake～]
***[https://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/gizyutu/133/gizyutu_133.html 【気象庁技術報告】平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震調査報告] {{ISSN|0447-3868}} 平成24年12月
***[https://www.jma.go.jp/jma/menu/jishin-portal.html 東日本大震災 ～東北地方太平洋沖地震～ 関連ポータルサイト]
***[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqdb/data/shindo/#20110311144618 震度データベース検索 (地震別検索結果)] - 本震の各地の震度
***[https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/gaikyo/monthly/201103/monthly201103.pdf 平成23年3月 地震・火山月報（防災編）]
** {{Cite web|和書|url=https://www.gsi.go.jp/BOUSAI/h23_tohoku.html |title=平成23年（2011年）東日本大震災に関する情報提供 |access-date=2022-05-17 |publisher=[[国土地理院]]}}
** 地震調査研究推進本部 [https://www.jishin.go.jp/main/oshirase/20110311_sanriku-oki.htm 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震に関する情報]
**防災科学技術研究所 [https://dil.bosai.go.jp/disaster/2011eq311/ 東北地方太平洋沖地震トップページ]
**[[東京大学地震研究所]] [https://webcitation.org/5y2aNqnv8?url=http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/ 2011年3月 東北地方太平洋沖地震]
**[[京都大学防災研究所]] [https://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/web_j/saigai/tohoku2011/index.html 平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震 災害調査活動]
**静岡大学防災総合センター [[小山真人]] [https://sakuya.vulcania.jp/koyama/public_html/etc/EastJM9.html 東日本沖で起きた巨大地震について]
**[[東北大学]]大学院工学研究科附属災害制御研究センター [http://www.dcrc.tohoku.ac.jp/surveys/20110311/2011TohokuEQ.html 東北地方太平洋沖地震に関する情報]
**Japan Quake Map [https://www.japanquakemap.com/dailyEnergy 毎日の放出エネルギー], [https://www.japanquakemap.com/ 日本の地震地図] - [[カンタベリー大学 (ニュージーランド)|カンタベリー大学]]（ニュージーランド） Paul Nichollsによる。
*津波の記録・解説へのリンク
**[https://coastal.jp/ttjt/ 東北地方太平洋沖地震津波合同調査グループ] 全国津波痕跡調査の取りまとめ結果
**[https://www.pari.go.jp/info/tohoku-eq/ 港湾空港技術研究所] 津波調査結果など
災害情報・ライフライン・伝言・復興支援・ボランティア・法律問題等へのリンクは、[[東日本大震災に対する支援活動]]の各項目を参照。

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