英國地質調查局(BGS)的羅傑·穆森博士解釋說，太平洋板塊一直在向下移動，但是由於向下俯衝的步伐被擋住，它停止前進幾十年，最後終於斷開，它突然迅速向下俯衝，在這個過程中它變彎，打破數百平方公里的海床的平靜，激起大量水柱，這些水以波浪的形式向四面八方奔湧而去
日本3月11日發生的大地震釋放的總能量，相當於6.7萬億噸TNT炸藥爆炸所釋放的能量，其威力大約是全球所有核武器總威力的1000倍。從看到的災害場面，我們可以知道：海底發生的地震可以比陸地上發生的地震更致命。
日本位於世界最活躍的一個地震帶———環太平洋地震帶，因此這裡地震很常見。
環太平洋地震帶是太平洋周圍一條長達2.5萬英里(4.02萬公里)的地震和火山帶，這裡是地球上幾個最大板塊的結合處，擁有巨大的斷層線。這個地震帶從北極開始，向北經過俄羅斯東海岸、日本，向南延伸到澳大利亞和紐西蘭，經過太平洋到達南美洲西海岸，然後抵達北美洲。
幾個大陸和海洋板塊———太平洋板塊、菲律賓板塊、歐亞板塊和北美板塊在日本交界，這也是為什麼該國發生裡氏6級及以上地震，約佔全球發生這種級別地震20%的緣故了。板塊由厚5到30英里(8.05公里到48.28公里)的玄武岩和花崗岩層組成，它是大陸和海床的支承結構。板塊漂浮在地殼下方黏稠、半熔融狀態的熔岩上，在地幔的驅使下，每年能移動數英吋。
在板塊交界的地方，它們有時候會被外力推開，導致熔岩從地下流出(例如冰島火山就是通過這種形式形成的)。但是板塊彼此相撞在一起時，板塊在壓力作用下變彎、變形會產生更大的自然力。太平洋邊緣目前正在發生這種情況。11日發生的大地震是太平洋板塊俯衝到日本地下引發的。
大型地震具有隨意性、不可預知性，通常它們之間沒有任何聯繫，不過一次強震有可能會引發幾十次或者數百次餘震。而且我們無法阻止它們，因為這種自然力是我們人類無法駕馭的。
太平洋板塊的洋底殼俯衝到北美板塊下方，使兩個板塊出現重疊，這一過程常伴隨「逆衝斷層」發生。很多時候像這樣的板塊運動都是緩慢、平穩進行的，每年最多前進幾英吋，這一過程釋放的能量只會引發微震和火山活動。但是，有時候板塊前進的腳步被阻擋住，越積越多的壓力導致兩個板塊突然「彈跳起來」，1秒內可以向前移動幾十英尺，產生巨大的衝擊波。這種衝擊波在陸地上就會引發地震，在海裡就會引發海嘯。
海嘯可能由山崩、水下火山、隕石撞擊或核試驗引起，不過迄今為止造成破壞最大的海嘯是由水下地震引發的，特別是像11日在日本發生的地震是沿堅固的「直線斷層」發生的。
此次地震的震源(在兩個重疊構造板塊之間突然發生位移的地方)位於海床下面大約17英里(27.36公里)處，這裡釋放出的能量最多，在海床上的海水裡形成巨大的能量脈衝。
大型地震經常會導致數百人喪生，而海嘯能奪去幾十萬人的性命，這充分顯示了發怒的海水具有製造死亡事件和巨大破壞的最大潛能。
在海洋深處，即使發生規模最大的海嘯，也有可能不太明顯，它或許只會激起幾英吋高的浪子，不過這些衝擊波能在一小時內在海面上傳播數百英里。它能輕而易舉穿越整個海洋，衝擊海岸附近的淺水處，微小的波浪慢慢堆積能量，最終激起幾十英尺甚至數百英尺高的海浪，這些水牆會以時速50英里(80.47公里)的速度迅速衝向內陸。
英國愛丁堡大學的伊恩·邁恩教授表示，日本是地球上地震意識最強的國家。日本現代建築通過特殊設計，可以隨板塊的移動而移動，建築材料與彈性支架相連，這個支架相當於汽車裡的減震器，可以有效減震。
日本當局在11日地震發生後，第一時間發布警告。火車緊急停在半道上、東京高樓大廈的電梯自動返回一樓、存在危險的海岸線居民迅速轉移到地勢更高的地方。日本的55個核反應爐配備自動製冷系統，在地震期間自動製冷。從某些方面來說日本非常幸運，日本人口最多的東京灣遠離波峰，這裡並沒受到此次海嘯的影響。
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