L’océanographie est l’étude scientifique des vagues et des courants océaniques et est liée à la météorologie par l’effet des océans sur le climat mondial. Les navires et autres intérêts marins ont besoin d’informations sur les courants et les vagues océaniques pour les routes maritimes et la protection des ports et des marinas. Les scientifiques ont développé une hauteur de vague significative comme moyen de montrer des informations cohérentes pour les cartes et les prévisions. La hauteur significative des vagues (Hsig) est la hauteur moyenne d’un tiers des vagues les plus hautes pendant un temps donné, généralement moins de 30 minutes.
La hauteur d’une vague est définie comme la différence entre sa crête et son creux. Une crête est le point culminant d’une vague et le creux est le point le plus bas. Les bouées marines peuvent mesurer ces différences avec des instruments, et des observateurs entraînés peuvent faire des estimations visuelles. Les vagues varient considérablement en hauteur et en direction, en particulier dans les baies ou les canaux où les vagues se déplacent de manière complexe.
La recherche a montré que Hsig est lié au déplacement de la surface de la mer, une moyenne statistique du mouvement vertical de la surface au fil du temps. Les scientifiques peuvent mesurer le déplacement de surface avec des lasers ou des instruments flottants et utiliser les données pour calculer la hauteur significative des vagues. Les valeurs calculées sont en bon accord avec les déterminations visuelles d’observateurs entraînés.
Une valeur utilisée pour les enregistrements historiques est la hauteur significative de pointe des vagues. Cette valeur est la hauteur de vague mesurée la plus élevée observée ou mesurée lors d’ouragans ou de grosses tempêtes. Les données peuvent être utilisées pour comparer les tempêtes enregistrées et comparer la hauteur des vagues et les dommages causés par les tempêtes, en particulier le long des côtes ou des baies.
Les constructeurs de navires doivent tenir compte de Hsig lors de la conception de nouveaux navires. Au début du 21e siècle, les hauteurs de vagues significatives supérieures à 36 pieds (11 mètres) n’étaient pas utilisées pour la conception des navires, et les vagues extrêmes étaient considérées comme 2.3 fois la hauteur significative des vagues. Les données océaniques ont montré que des vagues importantes de 65 pieds (20 mètres) et même plus étaient possibles, avec des vagues extrêmes ou scélérates bien au-dessus. À mesure que de nouveaux navires continuent d’être construits, les données de hauteur et les contraintes résultant des vagues extrêmes devront être examinées régulièrement.
L’évolution du climat mondial à partir du 20e siècle a entraîné un examen des données Hsig et de leur évolution avec le temps. Le niveau des océans pourrait augmenter si les températures mondiales augmentent, entraînant des marées et des hauteurs de vagues plus élevées. Certains scientifiques ont prédit une plus grande intensité des tempêtes en raison de la hausse des températures de la mer, ce qui a entraîné de nouvelles données sur les vagues de pointe. Les intérêts des terres marines et côtières ont continué à étudier ces effets jusqu’au 21e siècle, essayant de déterminer quels effets se produisent sur les personnes et les bâtiments en raison des conditions météorologiques changeantes.