Corriger une prévision de qualité de l'air — ce que ça change, et où ça échoue

Que ne voit pas une maille de huit kilomètres ?

Une maille CAMS couvre soixante-quatre kilomètres carrés et rend une seule valeur. Deux stations situées dans la même maille reçoivent donc la même prévision, qu'elles soient en fond de vallée ou sur une crête, en centre-ville ou en périphérie.

L'écart est mesurable. Sur les stations urbaines de fond, la prévision brute sous-estime le dioxyde d'azote de 11,6 µg/m³ en biais moyen — un polluant dominé par des sources linéaires que huit kilomètres ne résolvent pas. Sur l'ozone, c'est en zone rurale que le biais est le plus marqué, à −2,5 µg/m³.

Ce sont des erreurs structurelles, pas du bruit : elles ne croissent pas avec l'échéance. Une erreur qui ne croît pas avec l'horizon ne vient pas de la divergence chaotique de l'atmosphère — elle est donc apprenable.

Où la correction agit — et où elle dégrade

Chaque point est une station, prédite par un modèle qui ne l'a jamais vue : elle est entièrement retirée de l'apprentissage avant d'être évaluée. Le bleu marque un gain, le rouge une dégradation.

Les stations dégradées sont montrées, pas masquées. Elles sont rares sur l'ozone — 4 sur 270 —, sur les PM10 — 6 sur 314 — et sur les PM2,5 — 13 sur 227. Mais sur le dioxyde d'azote elles sont 75 sur 340, soit 22 %, alors que le gain médian y atteint +32 %. Une moyenne favorable recouvre donc, sur ce polluant, près d'une station sur quatre où la correction fait perdre. Comprendre pourquoi est le prolongement le plus utile de ce travail.

Ce que ça vaut dans les conventions d'un rapport réglementaire

Un rapport AASQA ne calcule pas une erreur globale sur toutes les mesures réunies. Il retient les stations de fond à au moins 75 % de données valides, calcule un score par station puis en fait la moyenne non pondérée, sépare les échéances, et limite l'ozone à la saison avril–septembre. Les chiffres ci-dessous suivent cette convention.

Le produit officiel de post-traitement publié par Copernicus, comparé sur les mêmes stations et les mêmes jours, dégrade la prévision brute d'ozone huit mois sur douze et de −19,6 % sur la saison où l'ozone se juge. Sa moyenne annuelle positive est la somme de deux régimes opposés.

Et contre la chaîne nationale ?

Une AASQA ne consomme pas CAMS brut : elle reçoit PREV'AIR. Le rapport Performances Prev'air en 2024 du LCSQA donne cette barre — mais au maximum journalier horaire, pas au maximum glissant 8 h. Recalculé sur leur grain, sur stations de fond et en saison ozone :

Chaque correction est comparée à son propre modèle amont, jamais les RMSE absolues entre elles : CAMS brut bat déjà CHIMERE brut de 2,8 µg/m³ pour des raisons d'amont — c'est une médiane d'ensemble de neuf à onze modèles, dont CHIMERE. Cette lecture neutralise aussi les DROM, inclus dans leur moyenne nationale.

Deux écarts jouent contre nous et ne fragilisent donc pas la conclusion : leurs scores sont à J0 quand les nôtres sont à J+1, et notre 8,84 vient de plis non bloqués — au protocole strict le gain descendrait vers 13-14 %.

Les quatre situations où elle n'apporte rien

• Au seuil qui déclenche une procédure. Le seuil d'information et de recommandation pour l'ozone est de 180 µg/m³ en maximum horaire ; le seuil d'alerte est de 240 µg/m³ pendant trois heures consécutives. À 180, sur 60 400 jours-station, on compte 32 dépassements : CAMS en détecte 3, la correction 2, et aucun des deux à J+3. Le facteur 3,5× porte, lui, sur la valeur cible européenne — 120 µg/m³ en maximum glissant 8 h, appréciée sur un nombre annuel de dépassements moyenné sur trois ans. Ce n'est ni un seuil d'information ni, jour par jour, un déclencheur préfectoral, et le déclenchement réel dépend en outre de critères de superficie et de population : une valeur à une station ne suffit pas.
• Sur la vérification par un tiers. Les PM10 — qui portent 40 des 52 vigilances réellement déclarées — n'ont été ajoutées qu'au 1^er août 2026 et n'ont pas encore été confrontées au post-traitement officiel de Copernicus, faute d'avoir téléchargé ce produit pour ce polluant. Leur gain de +33,3 % est donc mesuré contre CAMS brut seul, sur une fenêtre différente des trois autres (janvier 2024 – août 2026).
• Là où la prévision est déjà juste. Sur le NO₂ en zone rurale, la correction ne gagne rien (5,14 contre 5,13 µg/m³) et dégrade légèrement le biais : niveau bas, aucune source locale, rien à corriger.
• Loin de toute station. Le gain chute d'un tiers dès qu'on impose une vraie séparation spatiale entre apprentissage et évaluation.

Ce qu'il faudrait pour l'exploiter

La chaîne tourne sur des données ouvertes et ne demande aucun abonnement. Trois choses manquent pour un usage quotidien :

• Les observations récentes à l'émission. Le levier le plus fort mesuré (+8,9 % sur l'ozone, +21,9 % sur le NO₂) est l'observation de l'avant-veille. Elle n'existe qu'aux stations instrumentées — elle scinde donc le produit en deux périmètres qu'il ne faut jamais confondre.
• La météo prévue. Lisible par plage d'octets sur un seau public ECMWF, elle rend entre +2,2 % et +5,5 % selon le polluant. Trois champs suffisent : vent, rayonnement et pluie — le point de rosée est redondant.
• Une décision d'exploitation. Qui opère la bascule si une source manque à 3 h du matin, et quel mode dégradé s'applique alors. C'est une question de service, pas de modèle.