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Ein Langzeit-Test der Siebenschläfer-Regel
geschrieben von: Astronom am 02.07.2004 (IP-Adresse bekannt)
Datum: 06. Juli 2004 07:12

Hallo,

Jetzt, wo wir mitten in der "heissen" Phase der (erweiterten) Siebenschläferperiode
sind, wurde hier im Forum ja schon öfters diskutiert, wie sinnvoll oder sinnlos diese
Siebenschläfer-Regel eigentlich ist. Einigkeit besteht aber wohl darin, dass man
sich nicht auf diesen einen ominösen Tag fixieren kann, sondern dass der gesamte
Zeitraum von Ende Juni bis tief ins erste Juli-Dritte hinein betrachtet werden sollte.

Davon ausgehend läßt sich aber mit relativ mäßigem Aufwand ein grober Test dieser
Regel (also dass das Wetter dieses Zeitraums dann typisch auch für den Rest des Sommers
ist) durchführen. Und dieser Test funktioniert wie folgt: Als Wetterindikator nehme
man die durchschnittliche maximale Tagestemperatur des Siebenschläferzeitraums. Ich
nehme hier etwas vereinfachend den Zeitraum 1. - 10. Juli, also die erste Juli-Dekade;
trifft zwar nicht ganz, dürfte aber für diesen Test voll ausreichen. Dann berechnet man
die in den Folgewochen auftretenden mittleren Tmax-Werte aller noch verbleibenden
Sommer-Dekaden. Nun kann man den Zusammenhang zwischen den Tmax-Werten der ersten
Juli-Dekade (also die Siebenschläferdekade, kurz SSD) und der direkt nachfolgenden betrachten.
Ich nenne das den Reichweite 1 - Test. In einem zweiten Test wird das mittlere Tmax
der SSD mit dem mittleren Tmax der nächsten zwei Dekaden, also 11. - 31. Juli, verglichen.
Dies ist dann der Reichweite 2 - Test. Und so geht es weiter, immer eine Dekade hinzu
fügend, bis man schließlich beim Reichweite 5 - Test anlangt, wo die SSD mit dem gesamten
Restsommer (11. Juli - 31. August) verglichen wird.

Die Tagesmaxima habe ich deshalb als Testparameter herausgesucht, weil die Qualität
eines mitteleuropäischen Sommers sehr viel mehr durch die Tagesmaxima denn die Minima
oder die Mitteltemperaturen bestimmt wird. Zudem unterscheiden sich auch schlechte
und gute Sommer verglichen zum Normalsommer sehr viel stärker in den Tmax-Werten denn
den Tmin- oder Tmittel-Werten. Natürlich kann bzw. sollte man sogar weitere Kriterien
heranziehen wie Menge des gefallenen Regens, Anzahl der Regentage und Sonnenscheinstunden
usw., aber hier geht es ja nur um einen ersten schnellen Test.

Als Teststation habe ich die Frankfurter Tagesreihe (vom ECA) von 1870 - 1999 benutzt.
Nach Auswertung der Daten lassen sich die Resultate recht übersichtlich in einem
Streu-Diagramm darstellen: die X-Achse stellt die Tmax-Temperatur der ersten Juli -
Dekade dar, während die Y-Achse die Temperatur des Ziel-Zeitraums darstellt, im Falle
"Reichweite 1" also den Zeitraum 11. - 20. Juli bis hin zum Zeitraum 11. 7. - 31. 8.
im Falle "Reichweite 5". Jedes Sternchen in dem X-Y-Diagramm stellt also für ein
bestimmtes Jahr den Zusammenhang zwischen den Tmax-Werten dieser beiden Zeiträume dar.

Falls die Siebenschläferregel zu 100% zuträfe, also schönes, warmes Wetter in dieser
Phase auch einen schönen Folgesommer bewirkt und umgekehrt schlechtes Wetter dann
einen tristen Restsommer zur Folge hat, so sollten die y-Werte mit zunehmenden X-Werten
monoton anwachsen oder/und ein Plateau bei hohen und eine Ebene bei tiefen X-Werten
aufzeigen (der Idealfall wäre eine Gerade!). Falls aber diese Regel nie zutrifft,
so zeigen die Punkte im Diagramm keinerlei Systematik, sondern verteilen sich ziemlich
beliebig über die gesamte Fläche.

Nach der langen Vorrede hier nun endlich die Ergebnisse. Zuerst das Diagramm für die
Reichweite 1, also den 11. - 20. Juli:





Das sieht nicht gut aus, was das Eintreffen der Siebenschläferregel betrifft! Ob die
SSD warm oder kühl ist, scheint die direkt folgende Dekade kaum zu interessieren. Die
Streuung der Werte ist erheblich, auch wenn man eine grobe Zunahme der Dekadentemperatur
mit den SSD-Werten erkennen kann, aber die Korrelation ist sehr klein.

Wenn schon die Erhaltungsneigung von einer Juli-Dekade zur nächsten so gering ist, was
passiert dann erst, wenn man noch weiter entfernte Zeiträume einbezieht. Aber vielleicht
bessert sich das Ganze auch, weil die zweite Juli-Dekade nur ein "Ausrutscher" war und
die dann folgenden Dekaden sich wieder am Siebenschläfer orientieren ... Nun, der Test
"Reichweite 2" zeigt qualitativ kein anderes Bild (weswegen ich das entsprechende Diagramm
aus Platzgründen hier weglasse); für die Testperiode 11. 7. - 10. 8. sieht es dann so aus:





Eher ist die Streuung noch stärker geworden. Ausnahme: für besonders heiße SSD scheint
in den folgenden 30 Tagen warmes - heisses Wetter recht sicher. Aber Vorsicht: ausgerechnet
auf die zweitheisseste SSD folgte ein zu kühler Abschnitt, und falls die SSD-Temperatur
so zwischen 28 und 29° liegt sind deutlich zu kühle Folgewochen fast garantiert! Kurz:
auch dieser Test kann nicht recht überzeugen.

Kommen wir deshalb - unter Auslassung von Reichweite 4 - sofort zum Gesamt-Sommertest: den
Vergleich der SSD mit dem "Restsommer" 11. 7. - 31. 8. Im nachfolgenden Streudiagramm
sind nun zusätzlich noch zwei rote Linien eingezeichnet: die horizontale markiert das
durchschnittliche Tmax der Periode 11. 7. - 31. 8. (gewonnen aus dem Mittel aller Jahre
von 1870 - 1999), während die vertikale das durchschnittliche Tmax der SSD (1. 7. - 10. 7.)
kennzeichnet.





Auch hier sieht es auf den ersten Blick nach wilder Streuung aus. Dank der roten Linien
kann man nun aber anstelle des Augenscheins eine kleine Statistik setzen: rechts der
vertikalen Linie sind alle Sommer versammelt, deren Siebenschläferperiode zu warm ausfiel.
Diese Sommer wiederum setzen sich zusammen aus solchen, die insgesamt zu warm waren (oberhalb
der roten horizontalen Linie) und solche, die insgesamt zu kalt ausfielen (alle unterhalb
der horizontalen Linie). Links der vertikalen Linie sind alle Sommer mit zu kalter SSD
versammelt; im linken unteren Quadranten findet man dort folglich alle insgesamt zu kalten
Sommer mit zu kalter SSD.

Eine Auszählung dieser Quadranten liefert dann folgendes Ergebnis:

 1870 - 1999  | zu warmer Sommer | zu kalter Sommer
 -------------|------------------|------------------
  SSD zu warm |       64 %       |      36 %
 -------------|------------------|------------------
  SSD zu kalt |       38 %       |      62 %

Angesichts der vergleichsweise geringen Fallzahl (130 Jahre) sind dies keine sonderlich
signifikanten Korrelationen. Erschwerend kommt hinzu, dass etliche krasse Ausreißer auftreten:
so folgte der zweitheißesten SSD ein ziemlich kühler Sommer, während den beiden mit Abstand
heißesten Rest-Sommern völlig durchschnittliche SSDs vorausgingen.

Eine Prognose für den Restsommer aufgrund des Temperaturverlaufs der ersten Julidekade
scheint also ziemlich gewagt. Aber vielleicht liegt dies auch nur daran, dass sich im
Laufe der letzten 130 Jahre die Eintreffwahrscheinlichkeiten der Siebenschläferregel
geändert haben? Um das zu überprüfen habe ich einfach den Zeitraum in zwei Hälften zerlegt,
die erste umfasst nun die Jahre 1870 - 1934, die zweite die Jahre von 1935 - 1999. So
getrennt erhält man zwei neue Streudiagramme (und natürlich auch neue Mittelwerte - die
roten Linien sind also entsprechend angepaßt):





Die beiden Diagramme sehen durchaus etwas unterschiedlich aus. Dies bestätigt auch die
Statistik, die man wieder durch Auszählen der Quadranten erhält:

 1870 - 1934  | zu warmer Sommer | zu kalter Sommer
 -------------|------------------|------------------
  SSD zu warm |       67 %       |      33 %
 -------------|------------------|------------------
  SSD zu kalt |       29 %       |      71 %



 1935 - 1999  | zu warmer Sommer | zu kalter Sommer
 -------------|------------------|------------------
  SSD zu warm |       59 %       |      41 %
 -------------|------------------|------------------
  SSD zu kalt |       45 %       |      55 %

Eine zu kalte SSD hatte also in früheren Zeiten mit recht hoher Wahrscheinlichkeit
einen zu kalten Rest-Sommer zur Folge; heutzutage hingegen könnte man anstatt auf
den Siebenschläfer zu starren genausogut eine Münze werfen, um eine Prognose für den
noch verbleibenden Sommer zu erhalten - jedenfalls in Frankfurt ...

In diesem Zusammenhang interessant ist es aber auch, mal einen Blick auf das Gegenstück
der Siebenschläferregel im Winter zu werfen. Hier spielen nämlich die letzten Tage im
Dezember und vor allem die ersten sieben, acht Januartage eine ähnliche Rolle für die Prognose
des weiteren Winterverlaufs. In völliger Analogie zum Vorgehen bei der Siebenschläferregel
habe ich für Frankfurt ein entsprechendes Winter-Streudiagramm erstellt. Auf der X-Achse
sind die mittleren Tmax-Werte der ersten Januardekade aufgetragen, auf der Y-Achse die
mittleren Tmax-Werte des Restwinters (11. 1. - 28. 2.). Das sieht dann so aus:





Eine Auszählung der Quadranten liefert dann folgende Statistik (WD4 = 4. Winterdekade):

 1870 - 1934  | zu warmer Winter | zu kalter Winter
 -------------|------------------|------------------
  WD4 zu warm |       71 %       |      29 %
 -------------|------------------|------------------
  WD4 zu kalt |       43 %       |      57 %

Diese Statistik bestätigt, was man schon mit bloßem Auge in dem Streuplot erkennt:
wenn die erste Januardekade zu warm ausfällt, fällt auch der Rest des Winters mit
hoher Wahrscheinlichkeit zu warm aus. Ist hingegen die erste Januardekade zu kalt,
so läßt sich daraus leider keinen Rückschluß auf den weiteren Verlauf des Winters
ziehen - Ausnahme: im Falle sehr kalter erster Januardekaden (Abweichung vom Mittel
4 K und mehr) folgen meist zu kalte Winter, wobei aber auch dann die Spanne von
"nur leicht zu kalt" bis "sehr kalt" (für Frankfurter Verhältnisse) reicht. Sind
umgekehrt die ersten 10 Januartage um 3 K oder mehr zu warm, so gibt es praktisch keine
Chance mehr für einen "richtigen" Winter im weiteren Verlauf!

Die Januarregel hat also klar mehr prognostische Kraft als die Siebenschläferregel.
Natürlich müßte man die beiden Regeln noch für weitere Städte und andere Parameter
üntersuchen. Ich wollte mit diesem Beitrag aber auch nur einen Trend darstellen und
zeigen, dass solche Regeln durchaus sinnvoll sein können (Januar), aber eben nicht
immer (Siebenschläfer). Und selbstredend will ich auch weitere Diskussionen zu diesem
Fragekomplex damit provozieren - also, hoffentlich habe ich einige mit meinen Thesen
genügend provoziert, um heftige/zustimmende/ablehnende Reaktionen zu erhalten!

Viele Grüße,
Wolfgang

PS:
Angesichts des heutigen miesen Wetters sollte jeder froh sein, dass die
Siebenschläfer-Regel nicht mehr viel zu bedeuten hat. Und alle Freunde von
kühlem Sommerwetter sollten mal mein demnächst hier erscheinendes Posting
über den Gruselsommer 1980 durchlesen - DAS kann sich niemand ernsthaft wünschen!!



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