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即便在日本地震频发的动荡历史中, 周五这场 8.9 级的地震也足以载入史册。此次地震是 1900 年以来全球震级第五强的地震, 也是日本三百年来最大的一次地震。
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释放的能量是一年前海地地震的近 1000 倍。地震还引发了横贯全球的海啸, 一路传导至美国加州海岸。会引发海啸的地震通常发生在地壳板块交界处。岩浆从地球深处喷出, 导致地壳板块运动。这些板块互相擦身而过, 但有时会被卡住。当它们进一步互相推挤向前移动时, 就会引发地震。周五地震发生在太平洋板块和欧亚大陆板块交界处, 太平洋板块以每年三英寸的速度移动, 向欧亚大陆板块下面俯冲。上次在这里发生大地震是 1993 年, 导致 3000 人丧生。从那以后, 这两大板块一直试图越过对方, 但一直动弹不得。周五, 板块推挤聚集的压力超过了距海岸约 80 英里海底深处岩石的承受力。英国牛津大学 (Oxford University) 地震与地质构造观测与模拟中心 (Centre for the Observation and Modelling of Earthquakes and Tectonics) 地震地球物理学家艾略特 (John Elliott) 说, 岩石迫于压力裂开, 导致两大板块进一步互相推挤。一个板块在另一板块下推挤造成海底大幅隆起, 导致近 200 英里长和 50 英里宽的地区发生震动。美国地质调查局 (United States Geological Survey) 的地震学家拉斯托卡 (Lynda Lastowka) 说, 难以想象有多少海水被挪移开来。地震造成的 30 英尺高的海啸猛烈冲击日本北部海岸, 将人、汽车、船只和建筑悉数卷走。海啸以每小时约 550 英里的速度穿越太平洋, 相当于一架喷气式飞机的速度。大多数船只在穿过海啸波时可能察觉不到, 因为浪尖一般都不到三英尺高, 并且浪尖之间相隔数百英里。
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大洋海啸测报系统 (Deep Ocean Assessment and Reporting of Tsunamis, 简称 DART) 获得了海啸信号, 官员们因此得以发出太平洋海啸警报。DART 是由美国国家海洋与大气管理局 (U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration) 开发的, 该系统将球形物体固定在海洋底部深处, 使用压力计测量海平面的变化情况。海啸波通过监测区时的数据被发送至海平面上的浮标, 浮标通过卫星将信息传达给夏威夷和其他地方的监测站。海啸的巨大威力在浅水中才会显现。随着海啸靠近海岸, 波浪的速度会减至每小时约 20 英里到 30 英里。这时海啸能量集中, 水深变浅,, 从而大大增加海浪的高度。虽然周五的海啸使日本北部遭受巨大破坏, 但在其他地方的影响似乎不大。美国国家海洋与大气管理局说, 夏威夷一个海港出现了 5.7 英尺高的海浪, 而加州中部部分地区出现了高达 6.2 英尺的海浪。2004 年印度尼西亚地震引发的海啸对远距离地区的破坏力远比这次日本附近的海啸大。2004 年的地震震级更高──9.1 级──并且释放的能量更多。另外,2004 年地震在达到斯里兰卡前仅经过了 800 英里, 斯里兰卡是受灾最严重的国家之一。而此次日本海啸经过约 3500 英里才达到夏威夷, 因此能量消散了很大一部分。