Equinoxe et phénomène d'optique

Sur le calculateur d'éphémérides de l'IMCCE, il apparaît que le soleil se lève le 18 mars 5h59 TU et se couche à 17h59 TU, ce qui donne une durée du jour égale à 12h.
Ces heures sont données pour Paris (et précisément 48°52'N et 2°20'E).
On serait tenté de dire que nous sommes à l'équinoxe puisque la durée du jour est égale à la durée de la nuit, mais non !
Et pour le véritable jour de l'équinoxe, c'est-à-dire le 20 mars en 2013, la durée du jour est égale à 12h et 7 minutes (lever à 5h55 TU et coucher à 18h02 TU).
Avant d'expliquer ce phénomène...
Quels sont les effets visibles pour un Terrien à l'équinoxe ?
Le Soleil se lève exactement à l'Est et se couche exactement à l'Ouest.
Ce n'est pas le cas en été car le Soleil se lève vers le nord-est et se couche vers le nord-ouest (pour hémisphère nord).
En hiver, le Soleil se lève vers le sud-est et se couche vers le sud-ouest.
Autres faits remarquables :
- si vous êtes situé exactement sur la ligne de l'équateur au moment de l'équinoxe, le Soleil est au Zénith (à 90° de hauteur) et vos ombres disparaissent !
- si vous êtes situé exactement à l'un des pôles, le Soleil est sur l'horizon toute la journée !
Et maintenant, que se passe-t-il si vous êtes situé à une latitude telle que Paris, par 49° Nord environ ?
Imaginez l'horizon à 0° de hauteur, et le zénith à 90° de hauteur.
Alors à son passage au méridien (au sud) vers 12h, le Soleil est à 90°- 49° = 41° de hauteur exactement.
Durée du jour et de la nuit à l'équinoxe
Alors pourquoi la durée du jour est-elle plus longue que la durée de la nuit au moment de l'équinoxe ?
C'est en raison de la taille apparente du Soleil et de la réfraction de ses rayons dans l'atmosphère terrestre, nous pouvons encore apercevoir le Soleil sur l'horizon alors qu'il est théoriquement couché.
Et plus votre position sur le globe terrestre est proche de l'un des deux pôles, plus la réfraction atmosphérique est importante, et plus la durée du jour est longue.

Voici une illustration de la réfraction atmosphérique lorsque le Soleil se trouve proche de l'horizon.

Coucher de Soleil sur Kangaroo Island 36° sud, Australie du Sud, déformé par la réfraction.

Ainsi si vous êtes au Pôle Nord, la réfraction atmosphérique est maximale, et la nuit polaire s'achève ce 18 mars qui correspond au jour où le Soleil se lève et ne se couche plus pour plusieurs mois.
Alors que sans la double condition taille apparente du Soleil/réfraction atmosphérique, la date aurait été égale à la date de l'équinoxe.
Si vous êtes à l'équateur, la réfraction atmosphérique est la moins importante, mais non nulle pour autant car la durée du jour à l'équinoxe est égale à 12h05mn.