東北地方太平洋沖地震
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、英: The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake)は、2011年(平成23年)3月11日(金)14時46分18.1秒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。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」。
地震の規模はMw9.0(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。本震とそれに伴う大津波、その後の余震は東北から関東にかけての東日本一帯に甚大な被害をもたらした。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、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。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。
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、16時00分に8.4という暫定値を発表した。その後、新たにモーメントマグニチュードで17時30分に8.8と発表し、1900年以降で最大だった1933年昭和三陸地震のMw8.4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分間の観測データを用いて9.0と発表した。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 (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 (Mw)」の値であった。M9.0は、大正関東地震(Mw 8.2,1923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。
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。
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。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。
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、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。
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、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。
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。
各地の総面積は少なくとも42 kmに上り、直前に起こったカンタベリー地震の34 kmを上回る最悪の被害面積となった。
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。
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。
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。
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。その一方でサイバー犯罪が行われたり、デマ情報・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、風評被害、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。
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、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。
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海溝型地震である。断層の破壊が始まった震源地は三陸沖だが、断層破壊があった震源域は日本海溝下の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の広範囲に及ぶ。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。