Med permisjon fra Det geofysiske institutt ble Sverdrup direktør for Scripps Institute of Oceanography (SIO) i California i 1936, og på grunn av andre verdenskrig hadde han den stillingen helt til 1948. Ved SIO utviklet han blant annet – i samarbeid med Walter Munk – den første eksisterende bølge­varslings­modellen. Den ble benyttet under de alliertes invasjon i Normandie. Mens han var i California var han også hoved­forfatter til det oseanografiske standardverket , som ble utgitt første gang i 1942.