Исследованы вариации разных слоев ионосферы перед катастрофическим землетрясением Тохоку 11 марта 2011 г. вблизи восточного побережья Японии. Целью исследования является изучение сейсмо-ионосферных связей и возможных предвестников землетрясений. К настоящему времени выполнено множество наблюдений возмущений ионосферы с использованием глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Для анализа динамики верхней ионосферы использованы измерения ПЭС ионосферы по данным сигналов спутников GPS, принятых станциями сети GEONET с временным разрешением 30 секунд. Дополнительно использованы данные о максимальной плотности ионизации верхней ионосферы, полученные на 5 станциях вертикального зондирования ионосферы с временным разрешением 15 минут. В качестве характеристики состояния нижней ионосферы использованы данные СДВ зондирования на радиотрассах, проходящих через Японию. Данные ПЭС измерений были подвергнуты интерполяции на сетке размером 0,5х0,5 градусов. Вариации ПЭС за счет солнечной активности были учтены путем усреднения методом «скользящего среднего», а также с использованием модели UPC глобального распределения ПЭС в ионосфере. Были рассчитаны вариаций ПЭС ионосферы над местами расположения ионосферных станций и эпицентра землетрясения. По согласованным данным ПЭС, вертикального ионосферного зондирования, и СДВ радиопросвечивания отмечено аномальное изменение ионосферы за несколько дней до землетрясения.