LAT3 : le calage d'un site sur ses stations de même latitude

Nous calons nos séries sur des mesures au sol, puis nous portons la correction par la latitude, l'axe le long duquel le biais du satellite varie, et non par la distance. Établie sur 31 stations et 930 transferts, cette méthode fonde chacune de nos séries.

Un biais satellitaire
mesuré au sol

Deux années de mesures au pas minute, à nos stations de contrôle au sol. Le calage par transposition de quantiles est validé année contre année.

+6,1 %

GHI satellitaire surestimé

Écart moyen du satellite à la mesure au sol, de −1,6 à +14,5 % selon la station.

+24,6 %

DNI satellitaire surestimé

La composante directe est la plus affectée, principalement par les poussières de l'harmattan.

1,1 %

Après calage, à la station

Et 4,7 % en DNI. La section suivante évalue la portée de cette correction à distance de la station.

Biais brut de CAMS en fonction de la latitude, GHI et DNI : il décroît de 1,65 point par degré de latitude en GHI et 5,6 en DNI

Le biais du satellite décroît le long des méridiens : 1,65 point par degré de latitude en GHI (R² 0,80) et 5,6 en DNI. C'est ce champ que notre calage lit pour porter la correction.

Nous portons le calage
par la latitude, pas par la distance

Nous calons chaque série sur des stations de référence au sol, puis nous portons cette correction jusqu'à votre site. Ce qui borne sa portée n'est pas la distance : c'est la latitude. Le biais du satellite décroît le long des méridiens, de 1,65 point par degré, et une correction transportée n'hérite que de cet écart, presque intégralement. Chaque degré d'écart de latitude coûte 1,34 point de résidu ; la longitude, la distance et la similarité climatique n'y ajoutent rien. C'est pourquoi nous ancrons vos sites par la latitude.

|Δφ| +0,54
distance +0,06

Latitude, pas distance

Farafenni et Maradi, à 2 460 km sur la même latitude, se corrigent à 2 % près ; Bissau et Kenema, à 660 km mais 4° de latitude, se laissent 9 à 10 % de résidu.

Pénalité de transfert en fonction de l'écart de latitude

930 paires de transfert

Sur nos 930 transferts, le calage emporte 98 % du gradient de biais : le résidu suit l'écart de latitude, jamais la distance.

−1,47 pt/°

Répliqué sur SARAH-3

Sur un produit d'algorithme indépendant, la loi de latitude se reproduit : pente −1,47 pt/° en GHI (R² 0,85), voisine de CAMS (−1,34).

Trois à dix analogues de latitude,
pondérés par 1/|Δφ|

Notre méthode LAT3 cale chaque site sur les stations de latitude la plus proche, pondérées par l'inverse de l'écart de latitude. La validation retire tour à tour chaque station du réseau.

6,2 % GHI satellitaire
LAT3 3–10 analogues, poids 1/|Δφ|
2,0 % GHI calé
DNI, du satellitaire au calé de 24,6 à 5,8 %
LAT3 contre l'ancre la plus proche 2,0 vs 2,7 %
Transferts GHI améliorés, SARAH-3 90 %

Une incertitude chiffrée,
à chaque site

À chaque site couvert, nous livrons non pas la correction seule, mais le résidu qu'elle laisse : sa médiane et son 80e centile. En moyennant trois à dix stations de même latitude, ce résidu approche celui d'un calage local, bien au-dessous du produit brut, et mieux qu'un choix par distance ou par climat.

Résidu GHI moyen selon le nombre de donneurs de latitude, comparé au calage local et au produit brut

Le résidu par le nombre de donneurs

En GHI, trois à dix donneurs de latitude ramènent le résidu vers 2 %, tout près d'un calage local et loin du produit brut.

Résidu DNI moyen selon le nombre de donneurs de latitude

La même règle en DNI

Le choix par latitude fait mieux qu'un choix par distance ou par similarité climatique, et approche le calage local.

GHI 2,39 %
DNI 5,7 %

Résidu attendu en Guinée

80e centiles : 4,0 % en GHI, 11,5 % en DNI.

Des contrôles
documentés et reproductibles

Hors échantillon La station prédite ne sert jamais à ajuster sa propre correction.
Incertitude par station L'incertitude est estimée par bootstrap au niveau des stations et par test de permutation, jamais au niveau des paires.
Répliqué Le constat se retrouve sur SARAH-3, produit d'un algorithme indépendant.
Limites énoncées Le DNI est le moins contraint ; les zones peu instrumentées appellent une validation locale.

La chaîne complète est décrite dans un article scientifique, accompagné du code et des données de validation. Elle est déterministe et reproductible.

Le résidu attendu pour votre site

Transmettez-nous la localisation, le stade du projet et la composante concernée : nous vous communiquerons le résidu attendu calculé pour votre site.