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東京時間下午2點46分，上個世紀最大的一次地震襲擊了日本主島本州島海岸附近。8.9級地震掀起了巨大的海嘯，襲擊了沿海城市，尤其是東京以北的東海岸。
據日本氣象廳的資料顯示，海嘯迅速到達海岸線；在一些地方，地震發生後大約半小時內，水位上漲了三米以上。據已釋出報道，死亡人數已超過300人，而且隨著搜尋失蹤人員的繼續，這一數字可能會攀升。
但是，如果不是全球地震和海浪感測器網路快速記錄和傳播可能發生的海嘯資訊，情況可能會更糟。下午2點55分，即地震發生九分鐘後，美國國家氣象局位於夏威夷的太平洋海嘯預警中心（PTWC）根據對地震的初步檢測，釋出了該地區警報。隨著更好的資料湧入，預警變得更加精確和嚴重。
PTWC助理主任斯圖爾特·溫斯坦表示：“我認為從我的角度來看，該系統執行良好。” 最初的預警依賴於將地震登記為7.9級的初步地震資料，但是初始檢測後可能需要幾十分鐘的時間，長週期地震波才能提供更完整的地震能量圖。“人們必須記住，對於大地震，需要時間才能獲得好資料，”溫斯坦說。
隨著地震的全部程度變得清晰起來，太平洋上的海嘯監測浮標開始確認地震產生了海嘯。下午3點19分，日本海岸附近的一個深海海嘯評估和報告（DART）浮標記錄到一個超過一米高的海浪經過深海。美國國家海洋和大氣管理局維護著一個由39個DART浮標組成的網路，其中32個位於太平洋，每個浮標都包括一個海底壓力感測器和一個浮動浮標，該浮標將海浪測量值傳輸到衛星。下午3點43分，PTWC釋出了新的警告，DART確認發生了海嘯，並將地震的更準確的修訂震級定為8.8級。
那時，海浪已經拍打著日本海岸。在這種情況下，採取行動的時間以分鐘計算，公眾意識可以發揮與早期預警一樣重要的作用。“對於如此規模的地震，人們肯定會感覺到，”溫斯坦說。“這就是公共教育的用武之地。” 他補充說，由於日本的地球物理環境動盪不安，因此日本民眾對地震非常瞭解：“他們不會等待警告；如果您感覺到地面劇烈搖晃並持續搖晃，您就知道要向高處跑。” （實際上，海嘯是日語，意思是“港口波”。）
然而，緊隨海嘯之前的本州島大地震可能會加劇逃生難度。“日本當然釋出了海嘯預警和疏散命令，但是他們的基礎設施遭受了地震的嚴重破壞，”溫斯坦說，這使得通訊和運輸變得困難。
其他地區有更多的時間為海嘯的到來做準備，預報員也有更多的時間和更多的資料來構建預警。夏威夷就是這種情況，在海嘯到達海岸之前，它有幾個小時的預警時間。國家氣象局副助理局長勞拉·弗吉昂在3月11日與記者的電話會議上指出，海嘯預警準確預測了夏威夷當地時間凌晨3:00海浪到達的時間。“當我們繼續從我們的DART浮標接收更多資訊時，這些資訊會被輸入到我們的模型中，我們會適當地更新我們的模型和建議，”她說。“今天，我們能夠將資訊傳達給所有需要它的人。” 夏威夷確實遭受了一些洪水和海浪破壞，但影響遠不及日本嚴重，並且沒有人員傷亡的報告。
海嘯繼續向東移動，大約太平洋標準時間上午8:45襲擊了加利福尼亞州的新月城，高度超過兩米，弗吉昂說。聯邦緊急事務管理局局長克雷格·富蓋特在電話會議上說，美國西海岸的損失主要集中在船隻、碼頭和相關設施上。但是新聞報道指出，一名男子在新月城附近被捲入海中後失蹤。
預測海嘯和釋出快速預警是一項不斷發展的追求，它取決於地震模型、可用的監測技術以及機構間的溝通。“在發生此類事件之後，我們將進行調查，看看我們還可以做得更好，”溫斯坦說，並補充說該系統按設計執行。“我們釋出了及時的資訊，我們釋出了良好的資訊，而且我認為今天挽救了很多生命。”