关于日本大地震
在日本，地震是常见的自然现象，历史上发生过多次强震。然而，近年来提到“日本大地震”，在大多数语境下特指**2011年3月11日**发生的**东日本大地震（也称东北地方太平洋冲地震）**。这次地震及其引发的海啸和核事故，对日本造成了史无前例的巨大破坏。以下内容将围绕这次特定的大地震，详细解答关于它的疑问，侧重于事实和过程。
是什么？—— 关于2011年东日本大地震的定义
东日本大地震（Great East Japan Earthquake），正式名称为**东北地方太平洋冲地震（Tōhoku-chihō Taiheiyō-oki Jishin）**，是指**2011年3月11日星期五下午14时46分**左右，发生在日本东北地方外海、太平洋海域的一次巨大地震。它属于**海沟型地震**，是由位于海床下的板块边界断裂引起的。
这次地震不仅是日本地震观测史上**规模最大**的一次，也是有观测记录以来**全球规模第四大**的地震，其释放的能量巨大，引发了毁灭性的海啸，并直接导致了福岛第一核电站的严重事故。
为什么？—— 这次大地震的形成原因
这次地震是典型的**板块构造**运动引发的。日本位于**环太平洋地震带**上，是地球上地震最活跃的地区之一。在东北地区外海，**太平洋板块**正在以每年约8-9厘米的速度向**北美板块**（在日本东北部下方常被认为是鄂霍茨克板块的一部分）下方俯冲。这种俯冲作用发生在**日本海沟**区域。
长期以来，太平洋板块在俯冲过程中与上覆的北美板块之间产生了巨大的**应力积累**。2011年3月11日，在积累了数百年的巨大应力作用下，板块边界发生了大规模的**断裂和错动**。这次破裂的范围非常广，据估计破裂区域长达约500公里，宽约200公里，断层面的位移达到了数十米。正是这种超大规模、长时间（地面摇晃持续了数分钟）的破裂和滑动，释放出了惊人的能量，形成了矩震级达9.0的巨大地震。
哪里？—— 地震的震中与主要受灾区域
东日本大地震的**震中**位于日本**宫城县牡鹿半岛以东约130公里的太平洋海域**，具体坐标大约是北纬38.1度，东经142.9度。震源深度相对较浅，约为**29公里**。震源区的浅层特性有助于将地震波能量更有效地传递到地表，并有利于产生更大的海啸。
地震波及了整个日本列岛，北海道到九州都有震感。但受灾最严重的地区集中在日本东北地方和关东地方的太平洋沿岸，尤其是**宫城县、岩手县和福岛县**。这些地区不仅遭受了剧烈的地震摇晃，更主要的是遭遇了后续的**巨大海啸**的毁灭性冲击。茨城县、千叶县等地的沿海地区也遭受了严重的海啸和土壤液化灾害。
多少？—— 地震的规模与造成的具体损失
东日本大地震的规模和造成的损失是极其巨大的：
- 地震规模： 矩震级（Mw）最初测定为8.8级，后修正为**9.0级**，部分机构甚至测定为9.1级。这是日本有现代地震观测以来最大的规模。
- 最大烈度： 日本气象厅地震烈度达到了最高级别的**7**，观测点位于宫城县栗原市。岩手县、宫城县、福岛县等多地观测到6强和6弱的烈度。烈度7意味着“站立不动或移动非常困难，抛动物体会飞起很高，即使是耐震性能很强的房屋也会严重受损甚至倒塌”。
- 地面运动： 地震引起的地面加速度峰值（PGA）在一些地方超过了重力加速度（1g）。持续的强烈摇晃使得站立和移动变得不可能，基础设施受到严重破坏。
- 海啸高度： 地震引发了巨大的海啸。在岩手县宫古市，观测到的海啸溯上高度（海啸爬升到的陆地最高点）达到了惊人的**40.1米**。沿海大部分地区的海啸高度超过了**10米**，许多地方的海啸甚至超过了当地防波堤的高度。
造成的损失同样巨大：
- 死亡及失踪人数： 截至2023年3月，日本警察厅统计的与地震相关的死亡人数为**15,900人**，失踪人数为**2,523人**，总计达到**18,423人**。绝大多数遇难者是被海啸卷走或压埋的。
- 建筑物损毁： 超过**121,000栋建筑**完全毁坏，约**281,000栋**半毁，近**748,000栋**部分损坏。海啸几乎夷平了沿海城镇的房屋。
- 避难人数： 地震发生后，最高峰时有**超过47万人**被疏散到临时避难所。之后仍有大量居民因家园被毁或福岛核事故影响而长期处于避难状态。
- 经济损失： 日本政府估计，地震和海啸造成的直接经济损失高达约**16.9万亿日元**（约合当时的2110亿美元）。如果加上核事故的处理和赔偿费用，总经济损失远不止此，使其成为有史以来造成经济损失最惨重的自然灾害之一。
- 基础设施破坏： 交通、电力、通讯、供水等生命线基础设施遭受大范围破坏。高速公路、铁路、港口等中断，停电区域覆盖东北和关东大部分地区。
如何/怎么？—— 地震、海啸与核事故的发生过程与破坏方式
地震摇晃与地面效应
地震发生时，首先感受到的是持续了数分钟的剧烈摇晃。这种长时间、高强度的摇晃对建筑物造成了巨大压力，许多老旧或抗震能力不足的建筑因此倒塌或严重受损。在仙台市等地的低洼或填海区域，地震还引发了严重的**土壤液化**，地基失去承载力，地面喷水冒沙，导致大量建筑倾斜、下沉或位移，甚至出现地面裂缝。
毁灭性海啸的形成、传播与侵袭
这次地震最主要的破坏力来自于随后引发的**巨大海啸**。海啸不是由风引起的波浪，而是由海底地震、海底滑坡等大规模海底扰动产生的长波。在东日本大地震中：
- 地震发生时，震源区海底的地壳发生数十米的垂直位移（抬升或沉降）。
- 这巨大的海底形变瞬间抬升或压低了上覆的整层海水柱，形成了海啸的初始波。
- 海啸波在深海中传播速度极快（可达每小时800公里），波高通常不高（小于1米），不易被船只察觉，但波长极长（可达数百公里），携带巨大能量。
- 海啸波横跨太平洋向外传播，同时也迅速冲向附近的日本东海岸。
- 当海啸波接近海岸、进入大陆架的浅水区域时，由于水深急剧变浅，海啸波的速度迅速降低，为了维持能量平衡，其波高则会急剧增加，形成高大的波浪。
- 高达十米甚至数十米的海啸以排山倒海之势冲上陆地，其力量足以摧毁沿途的一切障碍物，包括防波堤、房屋、车辆和树木。海啸不仅仅是单一波浪，通常是多波次到达，且持续时间较长，内卷的洪水携带大量碎片，形成巨大的破坏力。
海啸是造成东日本大地震绝大多数人员伤亡的罪魁祸首。许多人没能及时撤离到足够高的地方，被突如其来的巨浪吞没。
福岛第一核电站事故的连锁反应
巨大的海啸对位于海岸边的福岛第一核电站造成了毁灭性打击，引发了1986年切尔诺贝利事故以来最严重的核危机。事故发生过程大致如下：
- 地震主震发生后，福岛第一核电站的运行中的反应堆立即根据安全设计**自动紧急停堆**。
- 停堆后，核反应堆仍会产生大量的**衰变热**，需要冷却系统持续工作带走热量。
- 地震破坏了外部电网，供电中断。应急系统本应由备用柴油发电机组供电。
- 然而，高达十多米的海啸淹没了设置在低洼区域的**应急柴油发电机房**以及配电系统，导致大部分发电机和关键设备失灵，冷却系统失去电力供应而停转。
- 冷却中断后，反应堆堆芯温度迅速升高，燃料棒熔化（发生**堆芯熔毁**）。
- 高温熔化的燃料与水反应，产生了大量**氢气**。这些氢气泄漏到反应堆厂房内。
- 氢气与空气混合后，在随后的几天内连续发生了**爆炸**，炸毁了1号、3号和4号反应堆厂房的外壳，进一步导致放射性物质向环境大量释放。
- 为了控制局面，工作人员向反应堆注入海水进行冷却，但这产生了大量的**高污染废水**，后续处理成为一个长期难题。
福岛核事故被国际原子能机构（IAEA）定级为最高级别的**7级（特大事故）**，造成了严重的放射性污染，迫使周边大量居民长期疏散。
如何？—— 日本的应急响应与准备
尽管灾害规模巨大，日本作为地震多发国，在应对上展现出了一定的经验和体系：
- 地震早期预警系统： 日本拥有先进的地震早期预警系统（EEW），可以在地震波到达前几秒到几十秒向公众发出警报，为人们提供短暂的避难时间。
- 抗震建筑标准： 日本实施了世界上最严格的建筑抗震标准之一，这使得许多建筑在剧烈摇晃中得以幸存，特别是在距离震中较远、海啸未波及的区域。
- 紧急救援： 日本自卫队、警察、消防等部门迅速出动，开展大规模搜救、医疗救援和物资运输。
- 国际援助： 灾害发生后，全球数十个国家和地区向日本提供了救援队、医疗支持、物资和资金援助。
- 避难所设立： 地方政府和社区迅速设立了临时避难所，为受灾民众提供基本生活保障。
东日本大地震是日本应对自然灾害能力的一次极限考验。它证明了现有防御措施（如防波堤、部分核电站安全设计）在面对“超乎设想”的巨大复合型灾害时的局限性，也促使日本对防灾减灾体系进行了深刻的反思和改进。
这次大地震是21世纪以来人类遭遇的最严重的自然灾害事件之一，对日本乃至全球都产生了深远影响。详细了解这次地震的起因、过程和影响，有助于提高全社会对自然灾害风险的认识和防范意识。
