สมุทรศาสตร์คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของคลื่นทะเลและกระแสน้ำและเชื่อมต่อกับอุตุนิยมวิทยาสภาพอากาศโดยผลกระทบของมหาสมุทรที่มีต่อภูมิอากาศโลก เรือและสิ่งที่น่าสนใจทางทะเลอื่น ๆ ต้องการข้อมูลเกี่ยวกับกระแสน้ำและคลื่นในมหาสมุทรสำหรับเส้นทางเดินเรือและการปกป้องท่าเรือและท่าจอดเรือ นักวิทยาศาสตร์พัฒนาความสูงของคลื่นอย่างมีนัยสำคัญเพื่อแสดงข้อมูลที่สอดคล้องกันสำหรับแผนภูมิและการคาดการณ์ ความสูงของคลื่นที่สำคัญ (H sig ) คือความสูงเฉลี่ยของหนึ่งในสามของคลื่นที่สูงที่สุดในช่วงเวลาที่กำหนดโดยปกติจะน้อยกว่า 30 นาที
ความสูงของคลื่นถูกกำหนดให้เป็นความแตกต่างระหว่างยอดและราง ยอดคือจุดที่สูงที่สุดในคลื่นและรางที่ต่ำที่สุด ทุ่นทะเลสามารถวัดความแตกต่างเหล่านี้ได้ด้วยเครื่องมือและผู้สังเกตการณ์ที่ผ่านการฝึกอบรมสามารถทำการประเมินแบบเห็นภาพได้ คลื่นแตกต่างกันอย่างมากในระดับความสูงและทิศทางโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอ่าวหรือช่องทางที่คลื่นเคลื่อนที่ในรูปแบบที่ซับซ้อน
งานวิจัยแสดงให้เห็นว่า H sig เกี่ยวข้องกับการกระจัดของทะเลซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยทางสถิติของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของพื้นผิวเมื่อเวลาผ่านไป นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดการกระจัดของผิวด้วยเลเซอร์หรือเครื่องมือลอยตัวและใช้ข้อมูลเพื่อคำนวณความสูงของคลื่นอย่างมีนัยสำคัญ ค่าที่คำนวณได้มีข้อตกลงที่ดีกับการตรวจสอบด้วยสายตาจากผู้สังเกตการณ์ที่ผ่านการฝึกอบรม
ค่าที่ใช้สำหรับบันทึกทางประวัติศาสตร์คือความสูงของคลื่นที่สูงที่สุด ค่านี้เป็นความสูงของคลื่นที่วัดได้สูงที่สุดที่สังเกตหรือวัดได้ในระหว่างพายุเฮอริเคนหรือพายุขนาดใหญ่ ข้อมูลสามารถใช้ในการเปรียบเทียบพายุที่บันทึกไว้และเปรียบเทียบความสูงของคลื่นและสร้างความเสียหายต่อพายุโดยเฉพาะตามแนวชายฝั่งหรืออ่าว
ผู้สร้างเรือจะต้องพิจารณา H sig เมื่อออกแบบเรือใหม่ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 คลื่นสูงไม่เกิน 36 ฟุต (11 เมตร) ไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการออกแบบเรือและคลื่นที่รุนแรงถือเป็น 2.3 เท่าของความสูงของคลื่น ข้อมูลมหาสมุทรแสดงให้เห็นว่าคลื่นที่สำคัญ 65 ฟุต (20 เมตร) และยิ่งใหญ่กว่านั้นเป็นไปได้ด้วยคลื่นที่รุนแรงหรืออันธพาลเหนือคลื่นนั้น ในขณะที่เรือใหม่ยังคงถูกสร้างขึ้นข้อมูลความสูงและความเครียดที่เกิดขึ้นจากคลื่นที่รุนแรงจะต้องได้รับการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ
การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลกเริ่มต้นในศตวรรษที่ 20 ส่งผลให้มีการทบทวนข้อมูล H sig และการเปลี่ยนแปลงของเวลา ระดับมหาสมุทรอาจเพิ่มสูงขึ้นหากอุณหภูมิโลกเพิ่มสูงขึ้นส่งผลให้เกิดกระแสน้ำขึ้นและความสูงของคลื่น นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดการณ์ความหนาแน่นของพายุที่มากขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิของทะเลที่สูงขึ้นทำให้เกิดข้อมูลคลื่นสูงสุดใหม่ ผลประโยชน์ทางทะเลและชายฝั่งทะเลยังคงศึกษาผลกระทบเหล่านี้ต่อไปในศตวรรษที่ 21 โดยพยายามกำหนดว่าอะไรจะเกิดขึ้นกับผู้คนและสิ่งปลูกสร้างสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ
