แผ่นดินไหว
แผ่นดินไหววัดโดยใช้การสังเกตจากไซสโมมิเตอร์ (seismometer) มาตราขนาดโมเมนต์เป็นมาตราที่ใช้มากที่สุดซึ่งทั่วโลกรายงานแผ่นดินไหวที่มีขนาดมากกว่าประมาณ 5 สำหรับแผ่นดินไหวอีกจำนวนมากที่ขนาดเล็กกว่า 5 แมกนิจูด สำนักเฝ้าระวังแผ่นดินไหวแต่ละประเทศจะวัดด้วยมาตราขนาดท้องถิ่นเป็นส่วนใหญ่ หรือเรียก มาตราริกเตอร์ สองมาตรานี้มีพิสัยความถูกต้องคล้ายกันในเชิงตัวเลข แผ่นดินไหวขนาด 3 หรือต่ำกว่าส่วนใหญ่แทบไม่รู้สึกหรือรู้สึกได้เบามาก ขณะที่แผ่นดินไหวตั้งแต่ขนาด 7 อาจก่อความเสียหายรุนแรงเป็นบริเวณกว้าง ขึ้นอยู่กับความลึก แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์มีขนาดมากกว่า 9 เล็กน้อย แม้จะไม่มีขีดจำกัดว่าขนาดจะมีได้ถึงเท่าใด แผ่นดินไหวใหญ่ล่าสุดที่มีขนาด 9.0 หรือมากกว่า คือ แผ่นดินไหวขนาด 9.0 ที่ประเทศญี่ปุ่นเมื่อปี 2554 และเป็นแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการบันทึกในญี่ปุ่น ความรุนแรงของการสั่นสะเทือนวัดโดยมาตราเมร์กัลลีที่ถูกดัดแปลง หากตัวแปรอื่นคงที่ แผ่นดินไหวที่อยู่ตื้นกว่าจะสร้างความเสียหายแก่สิ่งก่อสร้างมากกว่าแผ่นดินไหวที่อยู่ลึกกว่า
การเตือนแผ่นดินไหวล่วงหน้า
ปีงบประมาณ 2550 ถึง 2552 มีการบันทึกสูงสุดที่ 75% ต่อมาในปีงบประมาณ 2553 มีการลดลงไปอยู่ที่ 28% สืบเนื่องจากแผ่นดินไหวตาม (aftershock) หลังจากที่แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในโทโฮะกุ พ.ศ. 2554ที่เกิดขึ้นต่อเนื่องจนเกือนสิ้นปีงบประมาณ 2553, 11 มีนาคม 2554 ระดับความแม่นยำเพิ่มเป็น 72% จนถึง 10 มีนาคม 2554 ในปีงบประมาณ 2553 ต่อมาระดับความแม่นยำได้ลดลงไปอยู่ที่ 28% จาก 72% เนี่องมาจากแผ่นดินไหวใหญ่เพียงครั้งเดียว จากนั้นได้มีการปรับปรุงให้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ละเว้นต่อแผ่นดินไหวที่มีขนาดเล็กเพื่อเพิ่มระดับความแม่นยำให้สูงขึ้น จนในปีงบประมาณ 2554 ระดับความแม่นยำก็ได้เพิ่มขึ้นมาอยู่ที่ 56% JMA มุ่งมั่นที่จะเพิ่มระดับความแม่นยำให้ดีกว่า 85% ในปีงบประมาณ 2558