3月11日震撼日本的9级地震导致该国部分地区向东移动了15英尺，部分海底应答器移动了230英尺，这是有史以来记录到的最大的地震诱发的地表位移。超过2万人死亡，大多数是地震发生半小时后袭击海岸的海啸造成的。尽管日本拥有世界上最先进的地震监测系统，但很少有研究人员预料到如此规模的地震。Discover杂志采访了地球科学家和防灾专家，了解了日本大地震吸取的 top 教训。以下是他们的回答：
- 要着眼长远。 日本的地震风险模型基于400年的历史记录，但古地震记录表明，这种规模的地震在该国东北地区大约每千年发生一次。“如果你的思考基于过去几百年，而你没有捕捉到该系统的代表性时间范围，你就会感到惊讶，”加州理工学院地球物理学家Mark Simons表示，他研究了地震的动力学。
- 监测海底。日本的地震监测网络包括1200个GPS传感器，用于追踪地壳变形，以帮助研究人员测量和定位地震应变的积累，但这些设备无法在水下工作。这是一个严重的局限性：与所有8级以上地震的90%一样，日本的地震发生在海上。研究海底运动目前需要安装声学应答器在海底，并派遣研究船进行探测，每个数据点可能花费50万美元。“陆基测量一直是廉价的解决方案，”佐治亚理工学院地球物理学家Andrew Newman表示，“但带有GPS和卫星通信的浮标可以取代船只，帮助我们更经济地获取更频繁的海底测量数据。”
- 断层破裂方式复杂。 日本的地震风险评估侧重于一个模型，该模型将断层划分为六个段，并考察了一到两个段同时破裂的场景。事实上，五个断层段同时失效，产生了一个比模型预测大得多的地震。美国地质调查局（USGS）负责绘制美国西部地震风险图的地震学家Mark Petersen表示，该机构目前正根据日本的事件更新其对美国西部主要断层的模型。
- 建筑规范有效——对抗地震。 这场灾难展示了强大、执行良好的建筑规范抵御超级地震的力量。“日本拥有世界上最好的规范之一，而且它们的表现非常好，”FEMA地球物理学家Michael Mahoney说。大多数倒塌的内陆建筑都建于20世纪70年代之前的规定，当时还没有要求在混凝土结构中增加更多的钢筋。较新的建筑遭受了损坏但仍屹立不倒。另一方面，防海啸工程非常困难。30英尺高的海浪淹没了该国的海堤，冲走了整个城镇。Mahoney说，目前，这方面的唯一实际防御措施是培训沿海居民在感到剧烈摇晃时撤离到高地。
