แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในโทโฮกุ พ.ศ. 2554

แผ่นดินไหวดังกล่าวเกิดขึ้นในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกที่ระดับความลึกค่อนข้างน้อยเพียง 32 กิโลเมตร โดยศูนย์กลางแผ่นดินใหญ่อยู่ห่างจากคาบสมุทรโอชิกะ ภาคโทโฮกุ ประมาณ 72 กิโลเมตร เป็นเวลาอย่างน้อยหกนาที^[1] นครใหญ่ที่ใกล้จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวที่สุดคือเซ็นไดบนเกาะฮนชู เกาะหลักของญี่ปุ่น ซึ่งอยู่ห่างจากศูนย์กลางแผ่นดินไหว 130 กิโลเมตร กรุงโตเกียวอยู่ห่างจากศูนย์กลางแผ่นดินไหว 373 กิโลเมตร^[2] แผ่นดินไหวดังกล่าวเกิดขึ้นหลังแผ่นดินไหวนำอย่างรุนแรง และมีรายงานแผ่นดินไหวตามอีกหลายร้อยครั้งตามมา ฟอร์ช็อก (แผ่นดินไหวนำ) ใหญ่ครั้งแรกเป็นเหตุแผ่นดินไหวนำความรุนแรง 7.2 แมกนิจูด เมื่อวันที่ 9 มีนาคม ห่างจากจุดที่เกิดแผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 11 มีนาคมไปอย่างน้อย 40 กิโลเมตร ตามด้วยฟอร์ช็อกอีกสามครั้งที่เกิดขึ้นในวันเดียวกัน ซึ่งล้วนแต่ความรุนแรงมากกว่า 6 แมกนิจูด^[2][32] หลังเกิดแผ่นดินไหว อาฟเตอร์ช็อกความรุนแรง 7.0 แมกนิจูด ได้รับรายงานเมื่อเวลา 15.06 น. (ตามเวลาท้องถิ่น) ตามด้วย 7.4 เมื่อเวลา 15.15 น. และ 7.2 เมื่อเวลา 15.26 น.^[33] อาฟเตอร์ช็อกมากกว่าแปดร้อยครั้งมีความรุนแรงมากกว่า 4.5 แมกนิจูดตั้งแต่เกิดแผ่นดินไหวหลัก^[34] อาฟเตอร์ช็อกเป็นไปตามกฎโอโมริ ซึ่งกล่าวว่า อัตราอาฟเตอร์ช็อกลดลงแปรผันตรงกับเวลาตั้งแต่แผ่นดินไหวหลัก ดังนั้น อาฟเตอร์ช็อกจึงเกิดขึ้นน้อยลงเมื่อเวลาผ่านไป แต่อาจเกิดขึ้นเรื่อย ๆ อีกหลายปี^[35]

หนึ่งนาทีก่อนผลกระทบจากแผ่นดินไหวจะรู้สึกได้ในกรุงโตเกียว ระบบแจ้งเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้า ซึ่งมีเครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหวมากกว่าหนึ่งพันตัวในญี่ปุ่น ได้ส่งคำเตือนออกอากาศทางโทรทัศน์เกี่ยวกับเหตุแผ่นดินไหวแก่ชาวญี่ปุ่นหลายล้านคน คลื่นเอสแผ่นดินไหว ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 4 กิโลเมตรต่อวินาที จึงใช้เวลา 90 วินาทีในการเดินทาง 373 กิโลเมตรไปยังกรุงโตเกียว สำนักอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่น เชื่อว่าระบบการแจ้งเตือนภัยล่วงหน้าสามารถช่วยหลายชีวิต^[36][37] คำเตือนต่อสาธารณชนถูกส่งไปราว 8 วินาทีหลังคลื่นพีแรกถูกตรวจจับ หรือ 31 วินาทีหลังเกิดแผ่นดินไหว อย่างไรก็ตาม ความรุนแรงที่ประเมินไว้น้อยกว่าความเป็นจริงในบางพื้นที่ในคันโตและโทโฮะกุ^[38]

ตอนแรก USGS รายงานความรุนแรงของแผ่นดินไหวอยู่ที่ 7.9 แมกนิจูด แต่ปรับเพิ่มเป็น 8.8 และ 8.9 อย่างรวดเร็ว^[39] และปรับเพิ่มอีกครั้งเป็น 9.0 แมกนิจูด^[3][40]

ธรณีวิทยา

แผ่นดินไหวครั้งนี้เกิดขึ้นโดยแผ่นแปซิฟิกมุดตัวลงใต้แผ่นเปลือกโลกใต้ฮนชูเหนือ ซึ่งแผ่นเปลือกโลกแผ่นใดที่เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าวขึ้นนี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ในหมู่นักวิทยาศาสตร์^[41][42] แผ่นแปซิฟิก ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยอัตรา 8 ถึง 9 เซนติเมตรต่อปี ลาดลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกซึ่งรองรับฮนชู และปลดปล่อยพลังงานออกมามหาศาล การเคลื่อนไหวนี้ดึงแผ่นเปลือกโลกที่อยู่ข้างบนลงจนกระทั่งเกิดความเครียดมากพอที่จะเกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวขึ้น การแตกทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้นหลายเมตร แผ่นดินไหวความรุนแรงระดับนี้โดยปกติแล้วจะมีความยาวรอยเลื่อนอย่างน้อย 480 กิโลเมตร และมักเกิดขึ้นโดยมีพื้นผิวรอยแยกค่อนข้างตรงและยาว เพราะรอยต่อแผ่นเปลือกโลกและเขตมุดตัวในพื้นที่ของรอยเลื่อนไม่ตรง ความรุนแรงของแผ่นดินไหวครั้งนี้ที่เกิน 8.5 แมกนิจูดจึงผิดปกติ และสร้างความประหลาดใจแก่นักแผ่นดินไหววิทยาบางคน^[43] พื้นที่ศูนย์กลางแผ่นดินไหวขยายจากนอกชายฝั่งจังหวัดอิวะเตะไปจนถึงนอกชายฝั่งจังหวัดอิบาระกิ^[44] สำนักอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่น ว่า แผ่นดินไหวอาจทำให้เขตรอยเลื่อนแตกออกจากอิวะเตะถึงอิบะระกิ โดยมีความยาว 500 กิโลเมตร และกว้าง 200 กิโลเมตร^[45][46] การวิเคราะห์แสดงว่า แผ่นดินไหวนี้ประกอบด้วยชุดเหตุการณ์สามอย่างประกอบกัน^[47] แผ่นดินไหวอาจมีกลไกลคล้ายคลึงกับแผ่นดินไหวใหญ่ใน พ.ศ. 1412 โดยมีขนาดคลื่นพื้นผิวที่ 8.6 ซึ่งได้ก่อให้เกิดคลื่นสึนามิขนาดใหญ่เช่นกัน^[48] แผ่นดินไหวใหญ่ที่ก่อให้เกิดคลื่นสึนามิอื่น ถล่มพื้นที่ชายฝั่งซานริกุใน พ.ศ. 2439 และ 2486

การสั่นไหวที่รุนแรงถูกจัดให้อยู่ในระดับ 7 ซึ่งเป็นระดับสูงสุดของมาตรความรุนแรงแผ่นดินไหวของสำนักอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่นในคูริฮาระ จังหวัดมิยางิ^[49] ส่วนในจังหวัดอื่นอีกสามจังหวัด ได้แก่ จังหวัดฟูกูชิมะ จังหวัดอิบารากิ และจังหวัดโทจิงิ ถูกบันทึกไว้ว่าอยู่ในระดับ 6 บนตามมาตราดังกล่าว ส่วนสถานีแผ่นดินไหวในจังหวัดอิวาเตะ จังหวัดกุมมะ จังหวัดไซตามะ และจังหวัดชิบะ วัดความรุนแรงได้ในระดับ 6 ล่าง และ 5 บนในโตเกียว

สำนักงานข้อมูลปริภูมิ (Geospatial Information Authority) ญี่ปุ่น รายงานการทรุดตัวของแผ่นดิน ที่วัดค่าโดยจีพีเอสจากค่าล่าสุดเมื่อวันที่ 14 เมษายน พ.ศ. 2554^[50] ที่ลดลงมากที่สุดคือ คาบสมุทรโอชิกะ จังหวัดมิยะงิ 1.2 เมตร^[51] ด้านนักวิทยาศาสตร์ว่า การทรุดตัวดังกล่าวเป็นการถาวร และจะส่งผลให้ชุมชนที่ประสบการทรุดตัวของแผ่นดินนี้จะเสี่ยงต่อภาวะอุทกภัยในช่วงน้ำขึ้นมากยิ่งขึ้น^[52]

พลังงาน

แผ่นดินไหวดังกล่าวปลดปล่อยพลังงานพื้นผิวออกมากว่า 1.9±0.5×10¹⁷ จูล^[53] ซึ่งประกอบด้วยพลังงานสั่นสะเทือนและสึนามิ ซึ่งเป็นเกือบสองเท่าของพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากเหตุแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในมหาสมุทรอินเดีย พ.ศ. 2547 ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนไปกว่า 230,000 คน หากสามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานดังกล่าวได้ พลังงานคลื่นพื้นผิวจากแผ่นดินไหวนี้จะเพียงพอต่อนครขนาดลอสแอนเจลิสได้ทั้งปี^[35] สำหรับพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาทั้งหมด หรือที่รู้จักกันว่า โมเมนต์แผ่นดินไหว มีค่ามากกว่า 200,000 เท่าของพลังงานพื้นผิว และสามารถคำนวณได้อยู่ที่ 3.9×10²² จูล^[54] น้อยกว่าแผ่นดินไหวในมหาสมุทรอินเดียเมื่อ พ.ศ. 2547 เล็กน้อย พลังงานดังกล่าวเท่ากับทีเอ็นที 9,320 กิกะตัน หรืออย่างน้อย 600 ล้านเท่าของพลังงานของระเบิดนิวเคลียร์ที่ถล่มฮิโรชิมะ

สถาบันพลังงานนิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกาเปิดเผยตัวเลขซึ่งระบุว่าแผ่นดินไหวดังกล่าวสร้างความเร่งสูงสุดของพื้นดินอยู่ที่ 0.35 จี (3.43 ม./วินาที²) ใกล้กับจุดเหนือศูนย์กลางแผ่นดินไหว^[55] จากการศึกษาโดยมหาวิทยาลัยโตเกียวชี้ว่าในบางพื้นที่มีค่าความเร่งสูงสุดเกินกว่า 0.5 จี (4.9 ม./วินาที²) ^[56] ด้านสถาบันวิจัยโลกศาสตร์และการป้องกันภัยพิบัติแห่งชาติ (NIED) ของญี่ปุ่นได้คำนวณค่าความเร่งสูงสุดของพื้นดินไว้ที่ 2.99 จี (29.33 ม./วินาที²) ^[57] ส่วนค่าที่บันทึกได้มากที่สุดในญี่ปุ่นอยู่ที่ 2.7 จี ในจังหวัดมิยางิ ห่างจากศูนย์กลางแผ่นดินไหว 75 กิโลเมตร ส่วนค่าที่อ่านได้สูงสุดในพื้นที่มหานครโตเกียวอยู่ที่ 0.16 จี^[58]

ผลกระทบทางธรณีฟิสิกส์

แผ่นดินไหวดังกล่าวได้ขยับส่วนทางตะวันออกเฉียงเหนือของญี่ปุ่นไปราว 2.4 เมตรเข้าใกล้ทวีปอเมริกาเหนือ^[21][42] ทำให้ผืนทวีปของญี่ปุ่นบางส่วน "กว้างขึ้นกว่าแต่ก่อน"^[42] ส่วนของญี่ปุ่นที่อยู่ใกล้จุดเหนือศูนย์กลางแผ่นดินไหวมากที่สุดขยับไปมากที่สุด^[42] สไตน์ระบุว่าแนวชายฝั่งยาว 400 กิโลเมตรลดระดับลงตามแนวดิ่ง 0.6 เมตร ทำให้คลื่นสึนามิเคลื่อนที่พัดเข้าสู่พื้นดินได้ไกลขึ้นและเร็วขึ้น^[42] การประเมินขั้นต้นเสนอว่า แผ่นแปซิฟิกอาจเลื่อนไปทางตะวันตกมากที่สุด 20 เมตร^[59] การประเมินขั้นต้นอีกแหล่งหนึ่ง ชี้ว่าการเลื่อนไหลอาจเป็นระยะทางมากถึง 40 เมตร^[60] มีความยาวระหว่าง 300 ถึง 400 กิโลเมตร และกว้าง 100 กิโลเมตร หากข้อมูลดังกล่าวได้รับการพิสูจน์ยืนยัน แผ่นดินไหวครั้งนี้อาจเป็นหนึ่งในการเคลื่อนที่ของรอยเลื่อนที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยเกิดขึ้นจากแผ่นดินไหว^[61] วันที่ 6 เมษายน ยามฝั่งญี่ปุ่นระบุว่า แผ่นดินไหวดังกล่าวเลื่อนก้นทะเลใกล้กับจุดเหนือศูนย์กลางแผ่นดินไหว 24 เมตร และยกระดับก้นทะเลนอกชายฝั่งจังหวัดมิยางิสูงขึ้น 3 เมตร^[62]

แผ่นดินไหวดังกล่าวได้ย้ายตำแหน่งแกนโลกไป โดยประเมินไว้ระหว่าง 10 ถึง 25 เซนติเมตร^[63][42][64] การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโลกเล็กน้อยหลายอย่าง รวมทั้งความยาวของวันและความเอียงของโลก^[64] อัตราเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลกเพิ่มขึ้น ทำให้วันหนึ่งสั้นลง 1.8 ไมโครวินาทีเนื่องจากการกระจายมวลโลกใหม่ การเคลื่อนย้ายแกนเกิดขึ้นจากการกระจายมวลบนพื้นผิวของโลกใหม่^[65] ซึ่งเปลี่ยนแปลงโมเมนต์ความเฉื่อยของโลก จากผลกระทบในการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม การเปลี่ยนแปลงความเฉื่อยดังกล่าวทำให้อัตราการหมุนของโลกเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย^[66] ซึ่งเป็นสิ่งที่คาดการณ์ไว้^[64] สำหรับแผ่นดินไหวที่มีความรุนแรงระดับนี้^[21][65]

ปรากฏการณ์ดินเหลว (soil liquefaction) ปรากฏชัดเจนในพื้นดินที่เกิดจากการถมทะเล (reclaimed land) รอบกรุงโตเกียว โดยเฉพาะในอูรายาซุ^[67] นครชิบะ ฟูนาบาชิ นาราชิโนะ (จังหวัดชิบะ) และในเขตโกโต เอโดงาวะ มินาโตะ ชูโอ และโอตะในกรุงโตเกียว มีบ้านหรืออาคารถูกทำลายอย่างน้อย 30 หลัง และอาคารอื่นอีก 1,046 หลังได้รับความเสียหายในระดับต่าง ๆ กัน^[68] ท่าอากาศยานฮาเนดะที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งส่วนใหญ่สร้างบนพื้นที่ดินเกิดจากการถมทะเลนั้น ไม่ได้รับความเสียหาย โอไดบะก็เผชิญกับปรากฏการณ์ดังกล่าวเช่นกัน แต่ความเสียหายเล็กน้อยมาก^[69]

ภูเขาไฟชินโมอิเดเกะ ภูเขาไฟบนเกาะคีวชู ปะทุขึ้นสองวันหลังจากแผ่นดินไหวดังกล่าว จากที่เคยปะทุขึ้นมาแล้วเมื่อเดือนมกราคม พ.ศ. 2554 ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าการปะทุดังกล่าวมีความเชื่อมโยงกับแผ่นดินไหวหรือไม่^[70] ในแอนตาร์กติกา คลื่นแผ่นดินไหวจากแผ่นดินไหวดังกล่าวได้รับรายงานว่าทำให้ธารน้ำแข็งวิลแลนส์ไถลไป 0.5 เมตร^[71]

อาฟเตอร์ช็อก

ญี่ปุ่นเกิดอาฟเตอร์ช็อกมากกว่า 1,200 ครั้งนับแต่เกิดแผ่นดินไหวขึ้น โดยมี 60 ครั้ง ที่มีความรุนแรงมากกว่า 6.0 แมกนิจูด และมีอย่างน้อย 3 ครั้ง ที่มีความรุนแรงมากกว่า 7.0 แมกนิจูด อาฟเตอร์ช็อกความรุนแรง 7.7 และ 7.9 แมกนิจูด เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 11 มีนาคม^[72] และครั้งที่สามเกิดขึ้นนอกชายฝั่งเมื่อวัที่ 7 เมษายน โดยความรุนแรงยังไม่สามารถตกลงกันได้ มีจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวอยู่ใต้ทะเล 66 กิโลเมตรนอกชายฝั่งเซ็นได สำนักอุตุนิยมวิทยากำหนดความรุนแรงไว้ที่ 7.4 M_JMA ขณะที่สำนักงานสำรวจธรณีวิทยาสหรัฐลดลงเหลือ 7.1 แมกนิจูด^[73] มีผู้เสียชีวิตอย่างน้อยสี่คน และกระแสไฟฟ้าถูกตัดขาดเป็นบริเวณกว้างทางตอนเหนือของญี่ปุ่น รวมทั้งการสูญเสียพลังงานภายนอกไปยังโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฮิงาชิโดริ และโรงงานแปรสภาพเชื้อเพลิงรกกาโช^[74][75][76] สี่วันให้หลัง วันที่ 11 เมษายน เกิดอาฟเตอร์ช็อกความรุนแรง 6.6 แมกนิจูดถล่มฟุกุชิมะอีกครั้งหนึ่ง ทำให้เกิดความเสียหายเพิ่มเติมและมีผู้เสียชีวิตสามคน^[77][78]

จนถึงอาฟเตอร์ช็อกวันที่ 3 มิถุนายน พ.ศ. 2554 ที่ยังดำเนินไป แผนที่ที่อัปเดตเป็นประจำแสดงอาฟเตอร์ช็อกที่มีความรุนแรงมากกว่า 4.5 แมกนิจูด ทั้งใกล้หรือนอกชายฝั่งตะวันออกของฮนชูในเจ็ดวันหลังสุด^[79] แสดงให้เห็นว่าเกิดขึ้น 20 ครั้ง

ในตอนแรกกรมอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่นประกาศขนาดค่าเบื้องต้นที่ 7.9 แต่เมื่อเวลา 16:00 น.ได้เพิ่มขนาดเป็น 8.4 ^[80] แต่ต่อมาได้มีการเพิ่มขนาดเป็น 8.8 เมื่อเวลา 17:30 น. กลายเป็นแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ที่มีการสังเกตุการไว้ในประเทศญี่ปุ่น แต่ในวันที่ 13 มีนาคม กรมอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่นได้เพิ่มขนาดเป็น 9.0 ^[81]

แผ่นดินไหวดังกล่าวซึ่งเกิดจากการนูนขึ้น 5 ถึง 8 เมตร บนก้นทะเลยาว 180 กิโลเมตร ห่างจากชายฝั่งตะวันออกของโทโฮกุ 60 กิโลเมตร^[82] ทำให้เกิดคลื่นสึนามิขนาดใหญ่ซึ่งสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงตามแนวชายฝั่งแปซิฟิกของหมู่เกาะตอนเหนือของญี่ปุ่น และส่งผลให้เกิดความสูญเสียชีวิตนับหลายพัน และหลายเมืองถูกทำลายลงอย่างสิ้นเชิง คลื่นสีนามิยังได้แพร่ขยายไปทั่วมหาสมุทรแปซิฟิก และมีการออกคำเตือนและคำสั่งอพยพในหลายประเทศที่ติดมหาสมุทรแปซิฟิก รวมทั้งตลิดชายฝั่งแปซิฟิกของอเมริกาเหนือและใต้ ตั้งแต่อะแลสกาไปจนถึงชิลี^[16][17][18] อย่างไรก็ตาม แม้ว่าสึนามิจะเดินทางไปถึงหลายประเทศ แต่ก็มีผลกระทบค่อนข้างน้อย ชายฝั่งชิลีส่วนที่ติดกับมหาสมุทรแปซิฟิกซึ่งอยู่ห่างจากญี่ปุ่นมากที่สุด (ราว 17,000 กิโลเมตร^[83]) ส่วนระยะทางบนโลกที่ไกลที่สุดที่เป็นไปได้อยู่ที่ครึ่งเส้นรอบวง ราว 20,000 กิโลเมตร^[84]) ก็ยังได้รับผลกระทบเป็นคลื่นสึนามิสูง 2 เมตร^[85][86] คลื่นสึนามิสูง 38.9 เมตรถูกประเมินที่คาบสมุทรโอโมเอะ เมืองมิยาโกะ จังหวัดอิวาเตะ^[14]

ญี่ปุ่น

ประกาศเตือนภัยสึนามิออกโดยสำนักอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่นจัดสึนามิดังกล่าวในระดับสูงสุดตามมาตราของตน โดยจัดเป็น "สึนามิขนาดใหญ่" ซึ่งมีความสูงอย่างน้อย 3 เมตร^[87] การคาดการณ์ความสูงที่แท้จริงนั้นแตกต่างกันไป โดยมีการคาดการณ์สูงสุดในจังหวัดมิยางิที่ 6 เมตร^[88] คลื่นสึนามิพัดเข้าท่วมพื้นที่ประมาณ 561 ตารางกิโลเมตรในญี่ปุ่น^[89]

แผ่นดินไหวเกิดขึ้นเมื่อเวลา 14.46 น. ตามเวลามาตรฐานญี่ปุ่น ห่างจากแนวชายฝั่งญี่ปุ่นที่ใกล้ที่สุดไปราว 67 กิโลเมตร และตอนแรกมีการประเมินว่าคลื่นสึนามิจะใช้เวลาเดินทางมายังพื้นที่แรกที่ได้รับผลกระทบระหว่าง 10 ถึง 30 นาที ตามด้วยพื้นที่เหนือขึ้นไปและใต้ลงมาตามภูมิศาสตร์ของแนวชายฝั่ง หลังเกิดแผ่นดินไหวขึ้นหนึ่งชั่วโมงเล็กน้อย เมื่อเวลา 15.55 น. ตามเวลามาตรฐานญี่ปุ่น คลื่นสึนามิได้รับรายงานว่าพัดเข้าท่วมท่าอากาศยานเซ็นได ซึ่งตั้งอยู่ใกล้ชายฝั่งจังหวัดมิยางิ^[90][91] โดยคลื่นได้พัดพาเอารถยนต์และเครื่องบิน ตลอดจนท่วมอาคารเป็นจำนวนมากขณะที่คลื่นถาโถมเข้าไปในแผ่นดิน^[92][93] นอกจากนี้ ยังมีรายงานคลื่นสึนามิความสูง 4 เมตรเข้าถล่มจังหวัดอิวะเตะ^[94] เขตวากาบายาชิในเซ็นไดยังได้รับผลกระทบค่อนข้างหนักเป็นพิเศษ^[95] แหล่งอพยพคลื่นสึนามิที่กำหนดไว้อย่างน้อย 101 แห่งได้รับความเสียหายจากคลื่น^[96]

เช่นเดียวกับเหตุการณ์แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในมหาสมุทรอินเดีย พ.ศ. 2547 และเหตุการณ์พายุไซโคลนนาร์กิส ความเสียหายจากคลื่นที่พัดเข้าถล่ม แม้ว่าจะกินพื้นที่จำกัดเฉพาะในท้องถิ่นกว่ามาก แต่ก็ก่อให้เกิดความเสียหายแก่ชีวิตและทรัพย์สินมากกว่าตัวแผ่นดินไหวเอง มีรายงานว่า เมืองทั้งเมืองถูกทำลายจากพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากคลื่นสึนามิในญี่ปุ่น รวมทั้งเมืองมินามิซังริกุ ซึ่งมีผู้สูญหายกว่า 9,500 คน^[97] ร่างของผู้เสียชีวิตหนึ่งพันคนถูกเก็บกู้ในเมืองเมื่อวันที่ 14 มีนาคม พ.ศ. 2554^[98] ในบรรดาปัจจัยที่ทำให้ยอดผู้เสียชีวิตจากคลื่นสึนามิสูงนั้น ข้อหนึ่งเป็นเพราะแรงกระแทกของน้ำขนาดใหญ่ที่ไม่คาดฝัน และกำแพงสึนามิที่ตั้งอยู่ในนครหลายแห่งที่ได้รับผลกระทบ ป้องกันได้เฉพาะคลื่นสึนามิที่ขนาดเล็กกว่านี้มาก นอกจากนี้ หลายคนที่ถูกคลื่นสึนามิพัดพาไปคิดว่าพวกตนอยู่บนที่สูงพอจะปลอดภัยแล้ว^[99]

พื้นที่ส่วนใหญ่ของเมืองคูจิและพื้นที่ส่วนใต้ของโอฟูนาโตะรวมทั้งบริเวณท่าเรือเกือบถูกทำลายอย่างสิ้นเชิง^[100][101] นอกจากนี้ เมืองที่เกือบถูกทำลายลงอย่างสิ้นเชิงคือ ริกูเซ็นตากาตะ ซึ่งมีรายงานว่าคลื่นสึนามิมีความสูงเท่ากับตึกสามชั้น^{[102][103][104]} เมืองอื่นที่ได้รับรายงานว่าถูกทำลายหรือได้รับความเสียหายอย่างหนักจากคลื่นสึนามิ ได้แก่โอตสึจิ และยามาดะ ในจังหวัดอิวาเตะ นามิเอะ โซมะ และมินามิโซมะ ในจังหวัดฟูกูชิมะ และโอนางาวะ นาโตริ อิชิโนมากิ และเคเซ็นนูมะ ในจังหวัดมิยางิ ^{[105][106][107][108][109]} ผลกระทบรุนแรงที่สุดจาดคลื่นสึนามิเกิดขึ้นตามแนวชายฝั่งยาว 670 กิโลเมตรตั้งแต่เอริมะทางเหนือไปจนถึงโออาราอิทางใต้ ซึ่งการทำลายล้างส่วนใหญ่ในพื้นที่เกิดขึ้นในชั่วโมงหลังจากเกิดแผ่นดินไหว^[110] คลื่นสึนามิยังได้พัดพาเอาสะพานเพียงหนึ่งเดียวที่เชื่อมต่อกับมิยาโตจิมะ จังหวัดมิยางิ ทำให้ประชากร 900 คนบนเกาะขาดการติดต่อทางบกกับแผ่นดินใหญ่^[111] คลื่นสึนามิสูง 2 เมตรพัดถล่มจังหวัดชิบะ ราวสองชั่วโมงครึ่งให้หลังเหตุแผ่นดินไหว ก่อให้เกิดความเสียหายแย่างหนักต่อนครอาซาฮิ^[112]

13 มีนาคม พ.ศ. 2554 สำนักอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่นเผยแพร่รายละเอียดการสังเกตคลื่นสึนามิที่บันทึกไว้รอบแนวชายฝั่งของญี่ปุ่นหลังเกิดเหตุแผ่นดินไหว การอ่านค่าเหล่านี้ รวมทั้งค่าสึนามิสูงสุด (tsunami maximum reading) สูงกว่า 3 เมตร^[113] ค่าที่ได้นั้นเป็นข้อมูลมาจากสถานีบันทึกที่ดำเนินการโดยสำนักอุตุนิยมวิทยารอบแนวชายฝั่งญี่ปุ่น หลายพื้นที่ยังได้รับผลกระทบจากคลื่นความสูง 1 ถึง 3 เมตร และประกาศสำนักอุตุนิยมวิทยายังมีคำเตือนว่า "ตามแนวชายฝั่งบางส่วน คลื่นสึนามิอาจสูงกว่าที่สังเกตจากจุดสังเกต" การบันทึกคลื่นสึนามิสูงสุดแรกสุดนั้นอยู่ระหว่าง 15.12 ถึง 15.21 น. ระหว่าง 26 ถึง 35 นาทีหลังเกิดแผ่นดินไหว ประกาศยังรวมรายละเอียดการสังเกตคลื่นสึนามิเบื้องต้น เช่นเดียวกับแผนที่รายละเอียดมากกว่าของแนวชายฝั่งที่ได้รับผลกระทบจากคลื่นสึนามิ^[114][115]

23 มีนาคม พ.ศ. 2554 สถาบันวิจัยท่าเรือและท่าอากาศยานรายงานความสูงของสึนามิโดยเยือนจุดท่าเรือหรือโดยการส่งข้อมูลทางไกลจากนอกชายฝั่ง โดยค่าที่วัดได้สูงกว่า 10 เมตร ได้แก่ พื้นที่ท่าเรือโอฟูนาโตะ 24 เมตร ท่าเรือประมงโอนางาวะ 15 เมตร และพื้นที่ท่าอากาศยานเซ็นได 12 เมตร^[116][117]

ทีมวิจัยร่วมจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติโยโกฮามะและมหาวิทยาลัยโตเกียว ยังรายงานว่าสึนามิที่อ่าวเรียวริ โอฟูนาโตะ มีความสูงประมาณ 30 เมตร พวกเขาพบอุปกรณ์ประมงกระจัดกระจายอยู่บนผาสูงเหนืออ่าว^[118] ที่ทาโร อิวาเตะ นักวิจัยมหาวิทยาลัยโตเกียวรายงานว่า ความสูงของคลื่นสึนามิที่ประเมินไว้อยู่ที่ 37.9 เมตร ถึงไหลเขาที่อยู่ห่างจากแนวชายฝั่งประมาณ 200 เมตร^[119] เช่นเดียวกัน ที่ไหล่เขาของภูเขาใกล้เคียง 400 เมตร จากท่าเรือประมงอาเนโยชิ (姉吉漁港) บนคาบสมุทรโอโมเอะ (重茂半島) ในมิยาโกะ จังหวัดอิวะเตะ มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ทางทะเลและเทคโนโลยีโตเกียว พบว่า คลื่นสึนามิที่ประเมินไว้สูงถึง 38.9 เมตร^[14] ความสูงระดับนี้คาดว่าน่าจะเป็นประวัติศาสตร์ญี่ปุ่น จนถึงวันที่รายงาน ซึ่งเกิน 38.2 เมตร จากแผ่นดินไหวเมจิ-ซังริกุ พ.ศ. 2439^[120]

การศึกษาของรัฐบาลญี่ปุ่นพบว่า มีประชากรเพียง 42% ในพื้นที่ชายฝั่งจังหวัดอิวาเตะ มิยางิ และฟูกูชิมะใส่ใจต่อคำเตือนคลื่นสึนามิทันทีหลังแผ่นดินไหวและมุ่งหน้าขึ้นที่สูง ในบรรดาผู้ที่พยายามอพยพหลังทราบคำเตือนดังกล่าว มีเพียง 5% เท่านั้นที่ถูกพัดพาไปโดยคลื่นสึนามิ และในบรรดาผู้ที่ไม่ใส่ใจต่อคำเตือน มี 49% ถูกพัดพาไปกับคลื่น^[121]

ประเทศอื่นรอบมหาสมุทรแปซิฟิก

ไม่นานหลังเกิดแผ่นดินไหว ศูนย์เตือนภัยสึนามิแปซิฟิกในฮาวายเฝ้าระวังสึนามิและประกาศสำหรับตำแหน่งในแปซิฟิก เมื่อเวลา 7.30 น. UTC ศูนย์เตือนภัยฯ ได้ออกประกาศเตือนภัยอย่างกว้างขวางซึ่งครอบคลุมทั่วมหาสมุทรแปซิฟิก^[122][123] รัสเซียสั่งอพยพประชากร 11,000 คนจากพื้นที่ชายฝั่งของหมู่เกาะคูริล^[124] ศูนย์เตือนภัยสึนามิชายฝั่งตะวันตกและอะแลสกาของสหรัฐอเมริกาได้ออกประกาศเตือนภัยสึนามิสำหรับพื้นที่ชายฝั่งของรัฐแคลิฟอร์เนียส่วนใหญ่ รัฐออริกอนทั้งหมด และส่วนตะวันตกของอะแลสกา และรายงานสึนามิครอบคลุมแนวชายฝั่งแปซิฟิกส่วนใหญ่ของอะแลสกา รัฐวอชิงตันและบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา^[125][126] ในรัฐแคลิฟอร์เนียและโอเรกอน คลื่นสึนามิสูงถึง 2.4 เมตรเข้าถล่มบางพื้นที่ ทำความเสียหายแก่อู่เรือและท่าเรือ^[127][128] ในเคอร์รีเคาน์ตี (Curry County) รัฐออริกอน เกิดความเสียหาย 7 ล้านดอลลาร์สหรัฐ รวมทั้งพื้นที่อู่เรือ 3,600 ฟุตที่ท่าเรือบรุกกิงส์ (Brookings) เคานต์ตีได้รับเงินช่วยเหลือฉุกเฉิน 1 ล้านดอลลาร์สหรัฐจากองค์กรเพื่อการบริหารจัดการสถานการ์ณฉุกเฉินแห่งรัฐบาลกลาง (FEMA)^[129] คลื่นสึนามิสูง 1 พัดเข้าถล่มแวนคูเวอร์ในประเทศแคนาดา^[126] ทำให้มีการอพยพบางส่วน ทำให้เรือถูกห้ามออกสู่ทะเลรอบเกาะเป็นเวลา 12 ชั่วโมงหลังคลื่นกระทบฝั่ง ทิ้งให้ชาวเกาะหลายคนติดอยู่ในพื้นที่ปราศจากวิธีออกไปทำงาน^[130][131]

ในฟิลิปปินส์ คลื่นสูงถึง 0.5 เมตรพัดเข้าถล่มชายฝั่งตะวันออกของประเทศ บ้านบางหลังตามชายฝั่งจายาปุระ (Jayapura) ประเทศอินโดนีเซีย ถูกทำลาย^[132] ทางการในวีวัก (Wewak) เซปิกตะวันออก (East Sepik) ปาปัวนิวกินี อพยพผู้ป่วย 100 คนจากโรงพยาบาลของนครแห่งนั้น ก่อนที่จะถูกคลื่นพัดกระทบ ก่อให้เกิดความเสียหายประเมินไว้ 4 ล้านดอลลาร์สหรัฐ รัฐฮาวายประมาณความเสียหายที่เกิดขึ้นกับโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะอย่างเดียวอยู่ที่ 3 ล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยมีความเสียหายต่อทรัพย์สินของเอกชนอีกหลายล้านดอลลาร์สหรัฐ รวมทั้ง โรงแรมรีสอร์ต โดยประเมินความเสียหายไว้หลายสิบล้านดอลล่าร์^[133] มีรายงานว่าคลื่นสูง 1.5 เมตรจมเวิ้งน้ำปะการังและเกาะสปิต (Spit Island) ของมิดเวย์อะทอลล์ ทำให้นกทะเลที่ทำรังอยู่ที่เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าแห่งชาติมิดเวย์อะทอลล์ตายกว่า 110,000 ตัว^[134] สำหรับประเทศแปซิฟิกใต้อื่นอีกบางประเทศ รวมทั้งตองงาและนิวซีแลนด์ และดินแดนอเมริกันซามัวและกวมของสหรัฐ เผชิญกับคลื่นขนาดใหญ่กว่าปกติ แต่ไม่มีรายงานความเสียหายมากนัก^[135] อย่างไรก็ตาม ถนนบางสายในกวมถูกปิดและประชาชนถูกอพยพจากพื้นที่ลุ่มต่ำ^[136]

ตามชายฝั่งแปซิฟิกของเม็กซิโกและอเมริกาใต้ มีรายงานคลื่นสึนามิพัดถล่ม แต่ในหลายพื้นที่ได้ก่อให้เกิดความเสียหายเพียงเล็กน้อยไปจนถึงไม่เกิดผลกระทบเลย^[137] มีรายงานว่าคลื่นสูง 1.5 เมตรพัดเข้าถล่มเปรู และบ้านเรือนมากกว่า 300 หลังคาเรือนได้รับความเสียหาย^[137] คลื่นสึนามิในชิลีเองก็มีขนาดใหญ่พอที่จะก่อให้เกิดความเสียหายแก่บ้านเรือนมากกว่า 200 หลังคาเรือน^[138] โดยมีคลื่นสูงถึง 3 เมตร^[139][140] ในหมู่เกาะกาลาปาโกส มี 260 ครอบครัวได้รับความช่วยเหลือหลังคลื่นสูง 3 เมตรพัดเข้าถล่ม คลื่นดังกล่าวมาถึงยี่สิบชั่วโมงหลังแผ่นดินไหว แต่ก็หลังประกาศแจ้งเตือนภัยสึนามิถูกยกเลิกไปแล้ว^[141][142] สิ่งปลูกสร้างบนหมู่เกาะได้รับความเสียหายอย่างหนัก และมีรายงานผู้ได้รับบาดเจ็บหนึ่งคน แต่ไม่มีรายงานผู้เสียชีวิต^[143][144]

คลื่นสึนามิดังกล่าวยังทำให้ภูเขาน้ำแข็งแตกออกจากหิ้งน้ำแข็งซูลส์เบอร์เกอร์ (Sulzberger Ice Shelf) ในแอนตาร์กติกา ห่างจากจุดเกิดแผ่นดินไหวออกไป 13,000 กิโลเมตร ภูเขาน้ำแข็งหลักวัดขนาดได้ 9.5 คูณ 6.5 กิโลเมตร หรือพื้นที่ประมาณเกาะแมนฮัตตัน และหนาประมาณ 80 เมตร รวมแล้วมีน้ำแข็งแตกออกไป 125 ตารางกิโลเมตร^[145][146]

ระดับและขอบเขตความเสียหายอันเกิดจากแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิที่เกิดตามมานั้นใหญ่หลวง โดยความเสียหายส่วนใหญ่นั้นเป็นผลจากคลื่นสึนามิ คลิปวิดีโอของเมืองที่ได้รับผลกระทบเลวร้ายที่สุดแสดงให้เห็นภาพของเมืองที่เหลือเพียงเศษซาก ซึ่งแทบจะไม่เหลือส่วนใดของเมืองเลยที่ยังมีสิ่งปลูกสร้างเหลืออยู่^[147] การประเมินขอบเขตมูลค่าความเสียหายอยู่ในระดับหลายหมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐ ภาพถ่ายดาวเทียมเปรียบเทียบก่อนและหลังในพื้นที่ที่ถูกทำลายล้างนั้นแสดงให้เห็นความเสียหายอย่างมโหฬารที่เกิดในหลายพื้นที่^[148][149] แม้ญี่ปุ่นจะลงทุนเป็นมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์สหรัฐไปกับกำแพงกั้นน้ำต่อต้านสึนามิ ซึ่งลากผ่านอย่างน้อย 40% ของแนวชายฝั่งทั้งหมด 34,751 กิโลเมตร และมีความสูงถึง 12 เมตรก็ตาม แต่คลื่นสึนามิก็เพียงทะลักข้ามยอดกำแพงกั้นน้ำบางส่วน และทำให้กำแพงบางแห่งพังทลาย^[150]

สำนักงานตำรวจแห่งชาติของญี่ปุ่น แถลงเมื่อวันที่ 3 เมษายน พ.ศ. 2554 ว่า มีอาคาร 45,700 หลังถูกทำลาย และอีก 144,300 หลังได้รับความเสียหายจากแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิ อาคารที่ได้รับความเสียหายนั้น ประกอบด้วย 29,500 หลังในจังหวัดมิยะงิ 12,500 หลังในจังหวัดอิวาเตะ และ 2,400 หลังในจังหวัดฟูกูชิมะ^[151] โรงพยาบาลขนาดใหญ่กว่า 20 เตียง 300 แห่งในโทโฮกุได้รับความเสียหายจากภัยพิบัติดังกล่าว โดยมี 11 โรงถูกทำลายลงอย่างสิ้นเชิง^[152] แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิก่อให้เกิดกองวัสดุก่อสร้างและซากปรักหักพังที่ประเมินไว้ 24-25 ล้านตันในญี่ปุ่น^[153][154]

มีการประเมินว่ารถยนต์และรถบรรทุกกว่า 230,000 คน ได้รับความเสียหายหรือถูกทำลายไปในภัยพิบัติ จนถึงสิ้นเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2554 ชาวจังหวัดอิวาเตะ มิยางิ และฟูกูชิมะ ได้ร้องขอจดทะเบียบยานพาหนะออกจากระบบ (deregistration) กว่า 15,000 คันหรือลำ หมายความว่า เจ้าของยานพาหนะเหล่านี้ทราบว่าซ่อมแซมไม่ได้หรือเรือไม่อาจกู้ได้^[155]

ความสูญเสีย

ในบรรดาศพ 13,135 ศพที่ถูกเก็บกู้จนถึงวันที่ 11 เมษายน พ.ศ. 2554 กว่า 12,143 ศพ หรือกว่า 92.5% เสียชีวิตเพราะจมน้ำ เหยื่ออายุ 60 ปีหรือมากกว่า คิดเป็น 65.2% ของจำนวนผู้เสียชีวิตทั้งหมด และ 24% ของเหยื่อทั้งหมดอยู่ในวัยเจ็ดสิบ^[156] จนถึงวันที่ 10 เมษายน พ.ศ. 2554 กระทรวงสาธารณสุข แรงงานและสวัสดิการของญี่ปุ่น แถลงว่า กระทรวงฯ ทราบว่ามีเด็กอย่างน้อย 82 คนกลายเป็นเด็กกำพร้าจากภัยพิบัติดังกล่าว^[157] แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิ จนถึงวันที่ 28 เมษายน พ.ศ. 2554 คร่าชีวิตนักเรียนชั้นประถมศึกษา มัธยมศึกษาตอนต้นและตอนปลายไป 378 คน และมีผู้สูญหายอีก 158 คน^[158] ด้านกระทรวงการต่างประเทศญี่ปุ่นรายงานว่า มีชาวต่างชาติเสียชีวิตสิบเก้าคน^[159] จนถึงวันที่ 27 พฤษภาคม พ.ศ. 2554 สมาชิกกองกำลังป้องกันตนเองภาคพื้นดินญี่ปุ่นเสียชีวิตไปสามนาย ขณะปฏิบัติภารกิจบรรเทาสาธารณภัยในโทโฮกุ^[160]

คลื่นสึนามิยังมีรายงานว่าทำให้มีผู้เสียชีวิตอีกหลายศพนอกประเทศญี่ปุ่น ชายคนหนึ่งเสียชีวิตในจายาปุระ ปาปัว อินโดนีเซีย หลังถูกคลื่นกวาดลงทะเลไป^[161] ชายซึ่งกล่าวกันว่าพยายามถ่ายภาพคลื่นสึนามิที่กำลังถาโถมเข้ามาที่ปากแม่น้ำแคลมัธ (Klamath) ทางใต้ของนครครีเซนท์ รัฐแคลิฟอร์เนีย ถูกกวาดลงทะเลไป^{[162][163][164]} ร่างไร้ชีวิตของเขาถูกพบเมื่อวันที่ 2 เมษายน ตามหาดโอเชียนในฟอร์ทสตีเฟนส์ รัฐออริกอน ห่างไปทางเหนือ 530 กิโลเมตร^[165][166]

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่งและแห่งที่สอง โอนางาวะ และโทไก ซึ่งประกอบด้วยเตาปฏิกรณ์ทั้งสิ้น 11 เตา ถูกปิดลงอัตโนมัติหลังแผ่นดินไหว^[168] ส่วนฮิงาชิโกริ ซึ่งตั้งอยู่บนชายฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือเช่นกัน ปิดตัวลงไปแล้วก่อนหน้านี้เพื่อตรวจสอบตามกำหนด ระบบทำความเย็นนั้นจำเป็นเพื่อกำจัดความร้อนจากการสลายหลังเครื่องปฏิกรณ์ถูกปิดลง และเพื่อรักษาบ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้ว กระบวนการหล่อเย็นสำรองได้พลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉินที่โรงไฟฟ้า และที่โรงงานแปรสภาพเชื้อเพลิงใช้แล้วร็อกคาโช (Rokkasho)^[169] ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะทั้งสองแห่ง คลื่นสึนามิถาโถมข้ามยอดกำแพงกั้นน้ำและทำลายระบบพลังงานดีเซลสำรอง ทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงที่ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง รวมทั้งเกิดเหตุระเบิดขนาดใหญ่ขึ้นสามครั้งและการรั่วไหลของกัมมันตภาพรังสี มีผู้ถูกอพยพไปมากกว่า 200,000 คน^[170] หลังจากความพยายามลดอุณหภูมิไม่ประสบผลมาเกือบสัปดาห์ จึงมีการใช้รถดับเพลิงและเฮลิคอปเตอร์ในการเทน้ำเพื่อลดอุณหภูมิ ^[171][172]

เมื่อวิกฤตการณ์นิวเคลียร์ย่างเข้าสู่เดือนที่สอง ผู้เชี่ยวชาญยอมรับว่าฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่งมิใช่อุบัติเหตุนิวเคลียร์ครั้งร้ายแรงที่สุด แต่ยุ่งยากซับซ้อนที่สุด^[173] การวิเคราะห์ภายหลังบ่งชี้ว่าเครื่องปฏิกรณ์สามเครื่อง (หน่วยที่ 1, 2 และ 3) หลอมละลายและน้ำหล่อเย็นยังคงรั่วไหล^[16] จนถึงฤดูร้อน รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงเศรษฐกิจ การค้าและอุตสาหกรรม หัวหน้าสำนักงานความปลอดภัยนิวเคลียร์และอุตสาหกรรม และหัวหน้าสำนักงานทรัพยากรธรรมชาติและพลังงาน ต้องพ้นจากตำแหน่งไป^[174]

ญี่ปุ่นประกาศสถานการณ์ฉุกเฉินหลังระบบหล่อเย็นล้มเหลวที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง ส่งผลให้ผู้อยู่อาศัยใกล้เคียงถูกอพยพไป^[175][176] เจ้าหน้าที่ทางการจากสำนักงานความปลอดภัยนิวเคลียร์และอุตสาหกรรมญี่ปุ่นรายงานระดับกัมมันตภาพรังสีในโรงไฟฟ้าสูงขึ้นมากกว่าปกติถึง 1,000 เท่า^[177] และระดับกัมมันตภาพรังสีนอกโรงไฟฟ้าสูงถึง 8 เท่าจากปกติ^[178] ภายหลัง ยังมีการประกาศสถานการณ์ฉุกเฉินอีกที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่สองที่อยู่ห่างออกไป 11 กิโลเมตรทางใต้^[179] ซึ่งทำให้เครื่องปฏิกรณ์ที่ประสบปัญหาทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็นหกเครื่อง^[180]

มีรายงานว่า ไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีถูกตรวจจับได้ในน้ำประปาในเขตจังหวัดฟูกูชิมะ โทจิงิ กุมมะ โตเกียว ชิบะ ไซตามะ และนีงาตะ และซีเซียมกัมมันตภาพรังสีในน้ำประปาในเขตจังหวัดฟูกูชิมะ โทจิงิ และกุมมะ^{[181][182][183]} ซีเซียม ไอโอดีนและสตรอนเชียมกัมมันตภาพรังสี^[184]ยังได้ถูกพบในดินบางพื้นที่ของฟูกูชิมะ นอกจากนี้ยังมีความจำเป็นต้องแทนที่ดินที่ปนเปื้อน^[185] ผลิตภัณฑ์อาหารยังถูกพบว่าปนเปื้อนจากสารกัมมันตภาพรังสีในหลายพื้นที่ของญี่ปุ่น^[186] วันที่ 5 เมษายน พ.ศ. 2554 รัฐบาลจังหวัดอิบารากิห้ามการประมงปลาแซนด์ เลซ (sand lace) หลังพบว่าปลาชนิดดังกล่าวปนเปื้อนซีเซียมกัมมันตภาพรังสีสูงกว่าระดับที่กฎหมายกำหนด^[187] จนถึงปลายเดือนกรกฎาคม เนื้อวัวปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีถูกพบวางขายอยู่ที่ตลาดในกรุงโตเกียว^[188]

เกิดไฟไหม้ขึ้นในส่วนกังหันของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โอนางาวะหลังแผ่นดินไหว^[169][189] โดยเกิดขึ้นในอาคารอันเป็นที่ตั้งของกังหันที่ตั้งอยู่แยกจากเครื่องปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้า^[175] และถูกดับไปหลังจากนั้นไม่นาน^[190] โรงไฟฟ้าดังกล่าวถูกปิดลงเพื่อเป็นการระวังไว้ก่อน^[191]

วันที่ 13 มีนาคม มีการประกาศสถานการณ์ฉุกเฉินระดับต่ำสุด^[192] เกี่ยวกับโรงไฟฟ้าโอนางาวะ เมื่อค่ากัมมันตภาพรังสีชั่วคราวเกินระดับที่ได้รับอนุญาตในพื้นที่ตั้งโรงไฟฟ้า^[193][194] บริษัทผลิตไฟฟ้าโตเกียวแลถงว่า นี่อาจเป็นเพราะกัมมันตภาพรังสีจากอุบัติเหตุนิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง แต่ไม่ใช่จากโรงไฟฟ้าโอนางาวะเอง^[191]

อาฟเตอร์ช็อกเมื่อวันที่ 7 เมษายน ทำให้โรงงานแปรสภาพเชื้อเพลิงใช้แล้วรกกาโชและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฮิงาชิโดริสูญเสียพลังงานภายนอก แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองยังทำงานอยู่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โอนางาวะเสียสายไฟฟ้าภายนอก 3 จาก 4 เส้น และเสียระบบหล่อเย็นเป็นเวลานานถึง 80 นาที มีน้ำปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีรั่วไหลสู่สิ่งแวดล้อมที่โอนางาวะเล็กน้อย^[195]

เครื่องปฏิกรณ์หมายเลข 2 ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โทไกถูกปิดลงอัตโนมัติ^[168] วันที่ 14 มีนาคม มีรรายงานว่าปั๊มระบบหล่อเย็นของเครื่องปฏิรณ์ดังกล่าวหยุดทำงาน^[196] อย่างไรก็ตาม บริษัทพลังงานอะตอมญี่ปุ่น แถลงว่า ยังมีปั๊มระบบประปาที่สองที่ยังรักษาระบบหล่อเย็นต่อไป แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสองในสามเครื่องที่ให้พลังงานแก่ระบบหล่อเย็นใช้การไม่ได้^[197]

ท่าเรือ

ท่าเรือทั้งหมดของญี่ปุ่นปิดชั่วคราวหลังจากเกิดแผ่นดินไหว ก่อนที่บางแห่งในโตเกียวหรือใต้ลงไปกว่านั้นจะเปิดใช้อีกครั้งในเวลาไม่นาน ท่าเรือตะวันออกเฉียงเหนือ ได้แก่ ฮาจิโนเฮะ เซ็นได อิชิโนมากิ และโอนาฮามะถูกทำลาย ในขณะที่ท่าเรือชิบะซึ่งรองรับอุตสาหกรรมไฮโดรคาร์บอนและท่าเรือคาชิมะซึ่งเป็นท่าเรือขนส่งสินค้าขนาดใหญ่ที่สุดเป็นอันดับเก้าในญี่ปุ่นได้รับความเสียหายเช่นกันแต่น้อยกว่ามาก ท่าเรือที่ฮิตาชินากะ ฮิตาชิ โซมะ ชิโอกามะ เคเซ็นนูมะ โอฟูนาโตะ คามาชิ และมิยาโกะ ได้รับความเสียหายเช่นกัน และคาดการณ์ว่าจะไม่สามารถเปิดใช้ได้อีกหลายสัปดาห์^[198] ท่าเรือหมดทั้ง 15 แห่งเปิดใช้งานอีกครั้งโดยจำกัดการเดินเรือเมื่อถึงวันที่ 29 มีนาคม^[199] ท่าเรือโตเกียวได้รับความเสียหายเล็กน้อย ผลกระทบของแผ่นดินไหวรวมไปถึงควันที่มองเห็นได้ลอยขึ้นมาจากอาคารในท่าเรือ ซึ่งบางส่วนของท่าถูกน้ำท่วม รวมทั้งการเหลวตัวของดินในพื้นที่ที่จอดรถของโตเกียวดิสนีย์แลนด์^[200][201]

เขื่อนแตกและน้ำ

เขื่อนชลประทานฟูจินูมะในซูกางาวะแตก^[202] ทำให้เกิดอุทกภัยและน้ำได้พัดพาบ้านเรือนไปกับกระแสน้ำห้าหลัง^[203] มีผู้สูญหายแปดคน และศพผู้เสียชีวิตสี่ศพถูกค้นพบในเช้าวันรุ่งขึ้น^{[204][205][206]} ตามรายงาน ประชาชนท้องถิ่นบางคนพยายามซ่อมแซมรอยแตกของเขื่อนก่อนที่เขื่อนจะแตก^[207] เมื่อวันที่ 12 มีนาคม เขื่อน 252 แห่งถูกตรวจสอบ และพบว่าเขื่อนทั้งหกแห่งมีรอยแตกตื้น ๆ บริเวณสันเขื่อน อ่างเก็บน้ำที่เขื่อนคอนกรีตถ่วงน้ำหนักแห่งหนึ่งมีการพังทลายตามลาดที่ไม่น่าวิตกกังวล เขื่อนที่ได้รับความเสียหายทั้งหมดสามารถดำเนินการต่อไปโดยไม่มีปัญหา สี่เขื่อนในพื้นที่แผ่นดินไหวยังไม่สามารถเข้าถึงได้ เมื่อการติดต่อทางถนนสามารถเข้าถึงได้ ผู้เชี่ยวชาญจะถูกส่งไปตรวจสอบเพิ่มเติม^[208]

ทันทีหลังเกิดหายนะดังกล่าวขึ้น มีอย่างน้อย 1.5 ล้านครัวเรือนได้รับรายงานว่าไม่สามารถเข้าถึงน้ำประปาได้^[209][210] จนถึงวันที่ 21 มีนาคม ยอดดังกล่าวลดลงเหลือ 1.04 ล้านครัวเรือน^[211]

ไฟฟ้า

ตามข้อมูลของโทโฮะกุอิเล็กทริกพาวเวอร์ (TEP) มีบ้านเรือนราว 4.4 ล้านหลังคาเรือนทางตะวันออกเฉียงเหนือของญี่ปุ่นไม่มีกระแสไฟฟ้าใช้^[212] เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้าทั่วไปหลายเครื่องไม่สามารถใช้การได้หลังจากเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งลดกำลังการผลิตกระแสไฟฟ้าของบริษัทผลิตไฟฟ้าโตเกียว (TEPCO) ลง 21 จิกะวัตต์^[213] มาตรการตัดกระแสไฟฟ้า (rolling blackout) เริ่มขึ้นเมื่อวันที่ 14 มีนาคม จากการขาดแคลนพลังงานซึ่งเป็นผลมาจากแผ่นดินไหว TEPCO ซึ่งปกติแล้ว ผลิตไฟฟ้าอย่างน้อย 40 จิกะวัตต์ ประกาศว่าขณะนี้ทางบริษัทสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เพียงราว 30 กิกะวัตต์ ที่เป็นเช่นนี้เพราะไฟฟ้าร้อยละ 40 ที่ใช้ในพื้นที่เขตมหานครโตเกียวปัจจุบันได้รับไฟฟ้าที่ผลิตจากเครื่องปฏิกรณ์ในจังหวัดนีงาตะและฟูกูชิมะ^[214] เครื่องปฏิกรณ์ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะทั้งสองแห่งถูกปิดตัวลงอัตโนมัติหลังเกิดเหตุแผ่นดินไหวขึ้นครั้งแรก และได้รับความเสียหายอย่างหนักจากเหตุแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิที่เกิดขึ้นตามมา คาดว่าจะมีมาตรการตัดกระแสไฟฟ้านานสามชั่วโมงถึงสิ้นเดือนเมษายนและจะส่งผลกระทบถึงจังหวัดโตเกียว คานางาวะ ชิซูโอกะ ยามานาชิ ชิบะ อิบารากิ ไซตามะ โทจิงิ และกุมมะ^[215] การเต็มใจลดการใช้กระแสไฟฟ้าโดยผู้บริโภคในเขตคันโตช่วยลดความถี่และระยะที่เกิดไฟฟ้าดับจากที่เคยทำนายไว้^[216] การลดการใช้ไฟฟ้าโดยสมัครใจของผู้บริโภคในพื้นที่คันโตช่วยลดความถี่และระยะเวลาของการตัดกระแสไฟฟ้าที่คาดการณ์ไว้^[217] จนถึงวันที่ 21 มีนาคม พ.ศ. 2554 จำนวนครัวเรือนทางตอนเหนือของญี่ปุ่นที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าใช้ลดลงเหลือ 242,927 ครัวเรือน^[211]

TEP ปัจจุบันไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าเพิ่มเติมให้กับเขตคันโตได้ เพราะเครื่องปฏิกรณ์ของ TEP เองก็ได้รับความเสียหายจากเหตุแผ่นดินไหวด้วยเช่นกัน คันไซอิเล็กทริกพาวเวอร์คอมปานี (Kepco) ไม่สามารถแบ่งกระแสไฟฟ้าให้ได้ เพราะระบบของบริษัททำงานอยู่ที่ 60 เฮิรตซ์ ขณะที่ของ TEPCO และ TEP ทำงานที่ 50 เฮิรตซ์ ซึ่งเป็นผลมาจากการพัฒนาทางอุตสาหกรรมและสาธารณูปโภคในยุคเริ่มแรกในคริสต์ทศวรรษ 1880 ซึ่งทำให้ญี่ปุ่นไม่มีสายส่งไฟฟ้าทั่วประเทศที่เป็นเอกภาพ^[218] สถานีย่อยสองแห่งในชิซูโอกะและนางาโนะสามารถแปลงความถี่และส่งกระแสไฟฟ้าจากคันไซไปยังคันโตและโทโฮกุแต่มีกำลังสูงสุดจำกัดอยู่ที่ 1 กิกะวัตต์ และจากความเสียหายที่เกิดขึ้นกับเครื่องปฏิกรณ์หลายเครื่องนั้น อาจต้องใช้เวลาหลายปีจึงจะฟื้นฟูระดับการผลิตกระแสไฟฟ้าทางตะวันออกของญี่ปุ่นให้กลับคืนสู่ระดับก่อนเกิดแผ่นดินไหว^[219]

ในควมพยายามจะช่วยบรรเทาการขาดแคลนพลังงาน ผู้ผลิตเหล็กกล้าสามรายในภูมิภาคคันโตได้สนับสนุนกระแสไฟฟ้าที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าแบบเก่าภายในองค์กร ให้แก่ TEPCO เพื่อแจกจ่ายต่อไปยังสาธารณชน ซูมิโตโมเมทัลอินดัสตรีส์ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ถึง 500 เมกะวัตต์ เจเอฟอีสตีล 400 เมกะวัตต์ และนิปปอนสตีล 500 เมกะวัตต์^[220] ผู้ผลิตรถยนต์และชิ้นส่วนรถยนต์ในคันโตและโทโฮกุยังตกลงในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2554 โดยเปิดโรงงานเฉพาะวันเสาร์และวันอาทิตย์ และปิดวันพฤหัสบดีและวันศุกร์เพื่อช่วยบรรเทาการขาดแคลนไฟฟ้าระหว่างฤดูร้อน พ.ศ. 2554^[221]

ส่วนกังหันลมพาณิชย์ของญี่ปุ่น ซึ่งรวมมีกำลังผลิตกระแสไฟฟ้ามากกว่า 2,300 เมกะวัตต์ ไม่ได้รับผลกระทบใด ๆ จากแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิเลย รวมทั้งทุ่งกังหันลมนอกชายฝั่งคามิซุ ซึ่งถูกสึนามิโดยตรง^[222]

น้ำมัน ก๊าซ และถ่านหิน

โรงกลั่นน้ำมันของคอสโมออยล์คอมปานี ซึ่งมีกำลังการผลิต 220,000 บาร์เรลต่อวัน^[223] เกิดเพลิงลุกไหม้อันเป็นผลมาจากแผ่นดินไหวที่อิชิฮาระ จังหวัดชิบะ ทางตะวันออกของกรุงโตเกียว^[224] ไฟถูกดับลงหลังลุกไหม้เป็นเวลาสิบวัน ทำให้มีผู้เสียชีวิตและได้รับบาดเจ็บรวมหกคน และทำลายคลังน้ำมันไปด้วย ขณะที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งอื่น ๆ ชะลอการผลิตจากการตรวจสอบความปลอดภัยและการสูญเสียพลังงาน^[225][226] ในเซ็นได โรงกลั่นน้ำมันกำลังการผลิต 145,000 บาร์เรลต่อวัน ซึ่งเป็นของบริษัทโรงกลั่นที่ใหญ่ที่สุดในญี่ปุ่น เจเอกซ์นิปปอนออยล์แอนด์เอเนอร์จี ได้เกิดเหตุเพลิงไหม้จากแผ่นดินไหวด้วยเช่นกัน^[223] มีการอพยพคนงาน^[227] แต่ประกาศเตือนภัยคลื่นสึนามิได้ขัดขวางความพยายามที่จะดับไฟกระทั่งวันที่ 14 มีนาคม เมื่อเจ้าหน้าที่ทางการวางแผนดำเนินการ^[223]

การวิเคราะห์ประเมินว่าการบริโภคน้ำมันหลายประเภทอาจเพิ่มสูงขึ้นเป็นถึง 300,000 บาร์เรลต่อวัน (รวมทั้งก๊าซธรรมชาติเหลว) เพื่อใช้ป้อนให้กับเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเผาผลาญเชื้อเพลิงซากฟอสซิลเพื่อพยายามทดแทนกำลังการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ 11 จิกะวัตต์ของญี่ปุ่น^[228][229]

เครื่องปฏิกรณ์ของเมืองเซ็นไดที่นำเข้าก๊าซธรรมชาติเหลวได้รับความเสียหายอย่างหนัก และวัตถุดิบถูกชะลอไว้อย่างน้อยเดือนหนึ่ง^[230]

การคมนาคม

เครือข่ายคมนาคมของญี่ปุ่นหยุดชะงักอย่างรุนแรง ทางด่วนสายโทโฮกุหลายส่วนที่อยู่ทางตอนเหนือของญี่ปุ่นได้รับความเสียหาย^[231] ทางด่วนดังกล่าวปิดให้บริการกระทั่งวันที่ 24 มีนาคม พ.ศ. 2554^[232][233] บริการรถรางทั้งหมดในโตเกียวหยุดชะงัก ประเมินว่าผู้โดยสารอย่างน้อย 20,000 คนติดค้างอยู่ที่สถานีหลัก ๆ ทั่วนคร^[234] ไม่กี่ชั่วโมงหลังแผ่นดินไหว บริการรถไฟบางส่วนได้กลับมาให้บริการอีกครั้ง^[235] รถไฟส่วนใหญ่ในพื้นที่โตเกียวได้กลับมาเปิดให้บริการทั้งหมดภายในวันรุ่งขึ้น (12 มีนาคม)^[236] นักท่องเที่ยวกว่าสองหมื่นคนใช้ชีวิตอยู่ภายในโตเกียวดิสนีย์แลนด์ในคืนวันที่ 11-12 มีนาคม^[237]

คลื่นสึนามิท่วมท่าอากาศยานเซ็นไดเมื่อเวลา 15.55 น. ตามเวลามาตรฐานญี่ปุ่น^[90] ราวหนึ่งชั่วโมงหลังแผ่นดินไหวครั้งแรก ทั้งท่าอากาศยานนานาชาตินาริตะและฮาเนดะได้ชะลอการให้บริการหลังจากแผ่นดินไหว โดยเที่ยวบินส่วนใหญ่เปลี่ยนไปลงท่าอากาศยานแห่งอื่นเป็นเวลาราว 24 ชั่วโมง^[201] สายการบินสิบสายที่ปฏิบัติการที่นาริตะได้ย้ายที่ทำการยังฐานทัพอากาศโยโกตะที่อยู่ใกล้เคียงแทน^[238]

บริการรถไฟทั่วญี่ปุ่นจำนวนมากถูกยกเลิก โดยบริษัทรถไฟญี่ปุ่นตะวันออกชะลอการให้บริการทั้งหมดทั้งวัน^[239] รถไฟสี่ขบวนบนสายชายฝั่งมีรายงานว่าขาดการติดต่อกับผู้ให้บริการ รถไฟขบวนหนึ่ง ซึ่งเป็นรถไฟสี่ตู้ขบวนบนสายเซ็นเซกิ ถูกพบว่าตกราง และผู้โดยสารได้รับการช่วยเหลือไม่นานหลังจาก 8.00 น. ของวันรุ่งขึ้น^[240] ทางรถไฟ 62 จากทั้งหมด 70 สายของบริษัทรถไฟญี่ปุ่นตะวันออกได้รับความเสียหายระดับหนึ่ง^[199] ในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบหนักที่สุด 23 สถานีบน 7 สายทางรถไฟ ถูกพัดพาไป โดยทำความเสียหายหรือสูญเสียรางใน 680 จุด และพื้นที่รัศมี 30 กิโลเมตรรอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่งไม่สามารถเข้าได้^[241]

ไม่พบรถไฟหัวกระสุนชิงกันเซ็งตกรางทั้งในและนอกกรุงโตเกียว แต่การให้บริการก็หยุดชะงักไปเช่นกัน^[201] โทไดโดชิงกันเซ็งได้กลับมาให้บริการอย่างจำกัดภายในวันเดียวกัน และเปิดให้บริการตามตารางเวลาปกติภายในวันรุ่งขึ้น ขณะที่โจเอ็ตสึและนางาโนะชิงกันเซ็งได้กลับมาให้บริการอีกครั้งในวันที่ 12 มีนาคม ส่วนการให้บริการยามางาตะชิงกันเซ็งกลับมาให้บริการแบบจำกัดวันที่ 31 มีนาคม^[242] สายโทโฮกุชิงกันเซ็งได้รับผลกระทบหนักที่สุด โดยบริษัทรถไฟญี่ปุ่นตะวันออกประเมินว่า รางกว่า 1,100 ส่วน ซึ่งมีระดับความเสียหายตั้งแต่หลังคาสถานีถล่มไปจนถึงเสาไฟฟ้าแรงสูงหักงอ ต้องการการซ่อมแซม โทโฮกุชิงกันเซ็งบางส่วนกลับมาให้บริการอีกครั้งเฉพาะในพื้นที่คันโตเมื่อวันที่ 15 มีนาคม โดยมีบริการไป-กลับเที่ยวเดียวต่อชั่วโมงระหว่างกรุงโตเกียวกับนาซุ-ชิโอบาระ^[243] และบริการพื้นที่โทโฮกุบางส่วนกลับมาให้บริการอีกครั้งเมื่อวันที่ 22 มีนาคม ระหว่างโมริโอกะและชิน-อาโอโมริ^[244] อากิตะชิงกันเซ็งกลับมาให้บริการอีกครั้งแบบจำกัดเมื่อวันที่ 18 มีนาคม^[245]

มาตรการตัดกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นผลมาจากวิกฤตการณ์เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในฟูกูชิมะ ได้ส่งผลลึกซึ้งต่อเครือข่ายรางรอบกรุงโตเกียว ตั้งแต่วันที่ 14 มีนาคม ทางรางหลักเริ่มมีรถไฟออกโดยเว้นช่วงห่าง 10-20 นาที จากปกติที่เว้นช่วงเพียง 3-5 นาที และให้บริการเป็นบางสายเฉพาะช่วงเวลาเร่งด่วน ส่วนสายอื่น ๆ จะถูกปิดอย่างสมบูรณ์ ที่เด่นคือ สายหลักโทไกโด สายโยโกซูกะ สายหลักโซบุ และสายชูโอ-โชบุ หยุดให้บริการทั้งวัน^[246] ซึ่งนำไปสู่ภาวะจราจรใกล้อัมภาตภายในเมืองหลวง โดยมีการเข้าแถวยาวที่สถานีรถไฟ และหลายคนไม่สามารถไปทำงานหรือกลับบ้านได้ ผู้ให้บริการทางรางเพิ่มจำนวนรถอีกไม่กี่วันถัดมา กระทั่งดำเนินการได้ 80% จากจำนวนปกติ จนถึงวันที่ 17 มีนาคม และช่วยบรรเทาความแออัดของผู้โดยสารที่เลวร้ายที่สุดลงได้

โทรคมนาคม

บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่และโทรศัพท์พี้นฐานได้รับผลกระทบอย่างมากในพื้นที่ที่มีแผ่นดินไหว^[247] ในวันที่เกิดแผ่นดินไหวนั้น บริษัทกระจายเสียงอเมริกัน เอ็นพีอาร์ ไม่สามารถติดต่อใครในเซ็นไดผ่านโทรศัพท์หรืออินเทอร์เน็ตได้เลย บริการอินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่ไม่ได้รับผลกระทบในพื้นที่ที่สาธารณูปโภคพื้นฐานยังคงมีอยู่ แม้แผ่นดินไหวจะสร้างความเสียหายแก่ระบบเคเบิลใต้ทะเลหลายส่วนที่นำขึ้นบกในพื้นที่ซึ่งได้รับผลกระทบ ระบบเหล่านี้สามารถเลี่ยงส่วนที่ได้รับผลกระทบไปยังส่วนที่ซ้ำซ้อนกันแทนได้^[248][249] ในญี่ปุ่น มีเพียงไม่กี่เว็บไซต์เท่านั้นที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ในตอนแรก^[250] ผู้ให้บริการฮอตสปอตวายฟายหลายแห่งได้รับมือกับเหตุแผ่นดินไหวโดยให้บริการเข้าถึงเครือข่ายของพวกเขาฟรี^[250] และผู้ให้บริการทางโทรคมนาคมและวีโอไอพีอเมริกัน อาทิ เอทีแอนด์ที สปรินท์ เวอไรซอน^[251] ที-โมไบล์^[252] และบริษัทวีโอไอพี อาทิ เน็ตทอล์ก^[253] และโวแนจ^[254] เสนอให้โทรศัพท์ไปญี่ปุ่นได้โดยไม่เสียค่าใช้จ่ายในเวลาที่กำหนด (บางบริษัทรวมทั้งโทรศัพท์กลับด้วย) เช่นเดียวกับบริษัทด็อยซ์ส เทเลคอมของเยอรมนีด้วย^[255]

ศูนย์อวกาศ

องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่นได้สั่งอพยพพนักงานจากศูนย์อวกาศสึกูบะในสึกูบะ จังหวัดอิบารากิ ศูนย์อวกาศดังกล่าวถูกปิดลง โดยมีรายงานได้รับความเสียหายบางส่วน ศูนย์อวกาศสึกูบะเป็นที่ตั้งของห้องควบคุมชิ้นส่วนของสถานีอวกาศนานาชาติ^[256][257] วันที่ 2 มีนาคม ศูนย์ควบคุมสึกูบะกลับมาปฏิบัติการเต็มตัวสำหรับห้องปฏิบัติการคิโบของสถานีอวกาศและยานพ่วงเอชทีวี^[258]

สมบัติทางวัฒนธรรม

สมบัติทางวัฒนธรรมของญี่ปุ่น 549 ชิ้นได้รับความเสียหาย รวมทั้งหอจดหมายเหตุแห่งชาติ 5 แห่ง สมบัติทางวัฒนธรรมที่สำคัญ 143 ชิ้น อนุสาวรีย์ในญี่ปุ่น 120 แห่ง กลุ่มอาคารโบราณ 7 แห่ง และสมบัติทางวัฒนธรรมพื้นบ้านสำคัญที่จับต้องได้อีก 3 ชิ้น อนุสาวรีย์หินที่แหล่งมรดกโลกศาลเจ้าและวัดแห่งนิกโกโค่นลง^{[259][260][261][262]} ในกรุงโตเกียว เกิดความเสียหายแก่สวนโคอิชิกาวะ โครากุ สวนริกูงิ สวนฮามาริกิว อนชิ และกำแพงปราสาทเอโดะ^[263] ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพของสะสมที่เป็นของพิพิธภัณฑ์ หอสมุดและหอจดหมายเหตุยังไม่สมบูรณ์^[264] ไม่มีความเสียหายแก่อนุสรณ์และแหล่งประวัติศาสตร์ฮิราอิซูมิในจังหวัดอิวาเตะ และการชี้แนะสำหรับการขึ้นทะเบียนเป็นแหล่งมรดกโลกของยูเนสโกในเดือนมิถุนายนได้ใช้เป็นสัญลักษณ์ของการยอมรับจากนานาชาติและการฟื้นฟู^[265]

ผลที่ตามมาจากเหตุแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิ รวมทั้งวิกฤตการณ์ด้านมนุษยธรรมและผลกระทบต่อเศรษฐกิจขนานใหญ่ คลื่นสึนามิส่งผลให้มีผู้อพยพมากถึง 300,000 คนในภูมิภาคโทโฮกุ^[266] ตลอดจนการขาดแคลนอาหาร น้ำ ที่พักอาศัย ยาและเชื้อเพลิงในผู้รอดชีวิต รัฐบาลญี่ปุ่นตอบสนองโดยระดมกำลังป้องกันตนเอง ขณะที่อีกหลายประเทศส่งทีมค้นหาและกู้ภัยช่วยค้นหาผู้รอดชีวิต องค์การช่วยเหลือทั้งในญี่ปุ่นและทั่วโลกยังได้ตอบสนอง โดยกาชาดญี่ปุ่นรายงานได้รับเงินบริจากว่า 1 พันล้านเยน ผลกระทบทางเศรษฐกิจมีทั้งปัญหาเฉียบพลัน ซึ่งการผลิตทางอุตสาหกรรมหยุดชะงักไปในหลายโรงงาน และปัญหาในระยะยาวกว่าในด้านการฟื้นฟูบูรณะ ซึ่งมีการประเมินไว้ที่ 10 ล้านล้านเยน^[267]

บริษัทแพร่ภาพกระจายเสียงสาธารณะแห่งชาติของญี่ปุ่น เอ็นเอชเค และโทรทัศน์ดาวเทียมญี่ปุ่น ชะลอรายการตามปกติเพื่อรายงานสถานการณ์ที่ดำเนินไป ส่วนเครือข่ายโทรทัศน์ทั่วประเทศญี่ปุ่นอีกหลายเจ้า ยังได้ออกอากาศการรายงานข่าวภัยพิบัติอย่างไม่ขาด ยูสตรีม (Ustream) ออกอากาศรายงานข่าวสดของเอ็นเอชเค ทีบีเอสทีวี ฟูจิทีวี ทีวีอาซาฮี ทีวีคานางาวะ และซีเอ็นเอ็นทางอินเทอร์เน็ต เริ่มตั้งแต่วันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2554 โยโกโซนิวส์ รายการวิทยุผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต (webcast) จัดเวลาการออกอากาศรายงานข่าวล่าสุดที่รวบรวมจากสำนักข่าวญี่ปุ่นแห่งต่าง ๆ และแปลเป็นภาษาอังกฤษตามเวลาจริง คำเตือนทั้งหมดออกอากาศผ่านเอ็นเอชเค ในห้าภาษา อันได้แก่ ภาษาญี่ปุ่น ภาษาอังกฤษ ภาษาจีนกลาง ภาษาเกาหลีและภาษาโปรตุเกส

เอ็นเอชเคเป็นที่รู้จักกันว่าสงบเยือกเย็น เปรียบเทียบกับสำนักข่าวต่างประเทศอย่างซีเอ็นเอ็นหรือฟ็อกซ์นิวส์แชนแนล ซึ่งการรายงานมีข้อผิดพลาดและก่อให้เกิดความตื่นตระหนกในผู้อยู่อาศัยชาวต่างชาติในญี่ปุ่น การวิจารณ์เดียวกันยังชี้ว่า สื่อข่าวญี่ปุ่นบางครั้งระมัดระวังเกินไปในการหลีกเลี่ยงการก่อให้เกิดความตื่นตระหนกและเชื่อมั่นต่อแถลงการณ์ที่ชวนให้สับสนโดยผู้เชี่ยวชาญและทางการ

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในโทโฮกุ พ.ศ. 2554

• javascript animation of earthquakes
• Earthquake Swarm Google Earth Animation ที่ยูทูบ
• Earthquake Report จาก United States Geological Survey (USGS)
• Pacific Tsunami Warning Center ที่ National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
• Japan Earthquake 2011 เก็บถาวร 2012-03-21 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน All Partners Access Network (APAN)
• West Coast and Alaska Tsunami Information ที่ National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
• Seismic Monitor ที่ Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS)
• Integrated Tsunami Watcher Service เก็บถาวร 2020-10-24 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• Japan Incident Map ที่ Esri
• Japan Disaster: Most Shocking Pics เก็บถาวร 2011-03-17 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน – slideshow โดย Life
• Massive earthquake hits Japan ภาพจาก The Boston Globe
• Japan Earthquake: before and after ภาพทางอากาศและดาวเทียมจาก ABC News, เครดิต: Post-earthquake images of Japan
• Satellite Photos of Japan, Before and After the Quake and Tsunami The New York Times
• Diverse satellite imagery taken under the aegis of the International Charter on Space and Major Disasters
• 110311 JapanEarthquake ที่ the Federation of Earth Science Information Partners (ESIP Federation)
• 2011 Japanese Earthquake and Tsunami ที่ Google Crisis Response
• Red Earthquake and Tsunami Alert in Japan ที่ the Global Disaster Alert and Coordination System (GDACS)
• Japan Earthquake and Tsunami Datafeeds gathering และ Japan Data Profile inputs for Common Operational Datasets ที่ CrisisCommons
• Japan earthquake: disaster by numbers The Daily Telegraph
• Japan: Earthquake and Tsunami - Mar 2011 ReliefWeb
• Fukushima I radiation plume projections at various altitudes เก็บถาวร 2013-01-17 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน