La réfraction est un effet de l'atmosphère
terrestre qui influence la lumière passant au travers.
Comme l'atmosphère n'a pas une densité constante,
devenant moins dense au fur et à mesure que l'on monte
en altitude, les rayons de lumière, qui ne la traverse
pas verticalement (en provenance du zénith), sont déviés.
Cette déviation se fait vers le bas, donc en direction
du sol terrestre, et est le plus prononcé lorsque l'élément
observé à travers l'atmosphère se trouve
à l'horizon. En passant à travers l'atmosphère,
la lumière se comporte comme si elle était attirée
vers le bas par l'attraction terrestre, même si celle-ci
n'entre ici pas en ligne de compte. Lorsqu'on regarde exactement
en direction de l'horizon en y voyant le Soleil, ce dernier est
déjà (ou encore) sous l'horizon, on ne le voit qu'à
cause de la déviation de la lumière par le phénomène
de réfraction.
L'angle sous lequel un corps est observé,
qui en réalité est plus profond, est appelé
angle de réfraction. Il atteint environ 35 minutes d'arc
à l'horizon, donc plus d'un demi-degré. Cette valeur
étant plus grande que le diamètre apparent du Soleil,
celui-ci est encore (ou déjà) complètement
visible alors qu'il se trouve en réalité déjà
(ou encore) entièrement sous l'horizon !
Si on ne tient pas compte de la réfraction,
le lever a lieu plus tard et le coucher plus tôt que dans
la réalité influencée par la réfraction
(les durées du jour sont influencées en conséquence).
La réfraction dépend de la hauteur
à laquelle se trouve l'observateur, de la pression atmosphérique,
de la température et de l'humidité de l'air. Le
scintillement des étoiles que l'on peut observer est également
une conséquence de la réfraction, provoqué
par des variations brutales de pression à cause des mouvements
d'air dans l'atmosphère terrestre.
Des observateurs sur la Lune ou sur un autre corps
céleste sans atmosphère ne peuvent pas observer
de telles choses, le phénomène de réfraction
n'existant pas.