Maa pöörleb ümber oma telje ja teeb täispöörde 24 tunni ehk ööpäeva jooksul. Päikese poole jääv maakera pool saab valgust ning seal valitseb päev, teine pool jääb aga samal ajal varju ning seal on öö.
Mis on kohalik päikeseaeg?
Päikese järgi määratud aega nimetatakse kohalikuks päikeseajaks. Kui mingist paigast vaadatuna asub Päike päevateekonna kõige kõrgemas punktis, on selle paiga kohalik päikeseaeg 12:00 keskpäeval. Ühel ja samal meridiaanil on päikeseaeg alati sama. Paarkümmend kilomeetrit ida või lääne pool on see juba minuti võrra erinev. Näiteks on Narva ja Kuressaare linnulennuline vahemaa 350 km, kohaliku päikeseaja erinevus seetõttu üle 20 minuti.

Eestis kehtib Ida-Euroopa aeg, mis on meie kohalikust päikeseajast ees. Et meie kohalikku päikeseaega teada saada, tuleb Ida-Euroopa ajast lahutada joonisel näidatud minutid.
- iga paarikümne km järel minuti võrra taga pool
- iga paarikümne km järel minuti võrra eespool
- kogu meridiaani ulatuses sama
Mõtle
- Too näiteid selle kohta, kuidas saab kohalikku päikeseaega kindlaks määrata.
- Millist segadust võiks tekitada olukord, kui igas linnas kehtiks oma aeg?
Mis on ajavööndid?
Elu oleks väga keeruline, kui igas linnas näitaksid kellad kohalikku päikeseaega. Ajaarvestamise lihtsustamiseks on Maa jaotatud 24 ajavööndiks, igaühes kehtib sama kellaaeg, mis erineb naabervööndi ajast ühe tunni võrra. Iga ajavööndi laius on 15° ja seal kehtib antud ajavööndi keskele jääva meridiaani päikeseaeg. Esimese ajavööndi keskmeridiaaniks on kokkuleppeliselt võetud nullmeridiaan ja sealset aega nimetatakse maailmaajaks ehk Greenwichi ajaks (GMT – Greenwich Mean Time).

Viirutatud piirkonnad kasutavad ebastandartset vööndiaega, mis erineb naabervöönditest poole või pooleteise tunni võrra.
Segaduste ärahoidmiseks jooksevad ajavööndite piirid mööda riigipiire, et oleks lihtsam aega arvestada. Ainult pindalalt väga suurtes riikides (Venemaal, Ameerika Ühendriikides, Kanadas, Brasiilias) kasutatakse mitut vööndiaega. Näiteks Venemaa ida- ja läänepiiri ajavahe on üle 10 tunni.
Mõtle
- Miks on paljudel elualadel vaja arvestada sellega, et kellaaeg on maailma eri paigus erinev?
Milliselt meridiaanilt algab uus päev?
On kokku lepitud, et uus päev algab kuupäevarajal, milleks on Vaikses ookeanis kulgev 180° meridiaan. Kuupäevaraja ei ühti täielikult meridiaaniga, vaid teeb väikeseid kõrvalekaldeid poolsaarte ja saarte kohal. Ikka selleks, et ühe riigi piires kehtiks sama kuupäev.
Reisija, kes ületab kuupäevaraja, peab kuupäeva vahetama. Liikudes üle kuupäevaraja läänest itta, jõutakse justkui eelmisse päeva tagasi. Üks ja sama kuupäev saabub sellisel juhul kaks korda. Kui ületada kuupäevaraja aga idast läände, satutakse 24 tundi edasi, s.o järgmisse päeva. Kui lennata Ameerika Ühendriikidest Jaapanisse, satub reisija päevasel lennul tänasest homsesse ilma vahepeal ööd nägemata. Kui aga lennata Jaapanist USA-sse, siis on vastupidi: sihtpunktis on alles eilne päev.
Esimest korda pandi ühe ööpäeva kadumist tähele XVI sajandil pärast Magalhãesi ümbermaailmareisi. Kui laevad jõudsid Hispaaniasse tagasi, avastati, et laevapäevikus, mis on iga merereisi tähtsaim dokument, on viimased kuupäevad valed. Tundus, nagu oleks üks päev kaduma läinud või kalendriarvestus sassis. Nii see oligi, sest tol ajal ei olnud keegi kuupäevaraja mõistet käsitlenud.

Üle kuupäevaraja idast läände reisides kaotame aega, sest satume algavast päevast lõppevasse päeva nii, et me pole seda näinudki.
Üle kuupäevaraja läänest itta reisides võidame aega, sest satume lõppevast päevast veel kord samasse päeva. Eestis on sel kellaajal keskpäev, s.o 12:00.
Miks on reisides vaja kella keerata?
Vööndiaegade erinevusega tuleb arvestada ühest riigist teise reisides. Kui lennata näiteks Tallinnast Londonisse ja startida kell 10:00, siis jõuaksime kohale 3 tunni pärast. Meie kellad näitaksid 13:00, kuid Londonis on kell alles 11:00. Tundub, et jõudsime pärale vaid ühe tunniga. Kohale jõudnult peame kella 2 tundi tagasi keerama. Tagasilennul aga tuleb kellad jälle 2 tundi ette keerata.

Joonis kujutab hetke, mil Eestis on päikesetõus kell 6 hommikul.
Mõtle
- Mis kalendrikuudel võiks öö- ja päeva suhe kellaaegadega olla selline, nagu joonisel?
Itta liikudes tuleb kella keerata , sest kohalik aeg on seal võrreldes lähtekohaga .
Läände liikudes tuleb aga kella keerata , sest sealne aeg on lähtekohast .
Miks kasutatakse suve- ja talveaega?
Paljudes parasvöötme riikides püütakse valget aega paremini ära kasutada ja selleks minnakse kevadel üle suveajale. Nii keeratakse kõik kellad kindlal kuupäeval kevade algul ühe tunni võrra ette, st algab suveaeg.
Sügisel keeratakse kellad uuesti tunni võrra tagasi, st minnakse üle talveajale. Talveaeg on ühtlasi vööndiaeg.
Mõtle
- Millist kokkuhoidu annab üleminek suveajale?
Mõisted
- kohalik päikeseaeg – Päikese järgi määratud aeg, mis on ühe ja sama meridiaani ulatuses ühesugune
- ajavöönd – maakera on jaotatud 15° laiusteks ajavöönditeks, mida on kokku 24. Igas vööndis kehtib ühesugune kellaaeg (vööndiaeg), mis erineb naabervööndi omast ühe tunni võrra
- vööndiaeg – ühes ajavööndis kehtiv kellaaeg
- maailmaaeg ehk GMT – esimese ajavööndi aeg, mille keskmeridiaaniks on nullmeridiaan
- kuupäevaraja – Vaikses ookeanis, peamiselt mööda 180° meridiaani kulgev piir ajavööndite vahel, mille ületamisel muutub kuupäev