почему солнце в зените маленькое, а на закате большое?

В книге М. Миннарта "Свет и цвет в природе" объясняется этот психологический эффект: кажущаяся сплюснутость небесного свода. Мы воспринимаем Солнце и Луну на таком же расстоянии, как и окружающее их небо, поэтому низкое Солнце представляется нам во много раз дальше, чем высокое. Так как его угловой размер остается одинаковым, мы бессознательно приписываем Солнцу в несколько раз большую величину. Кажущаяся форма неба - определяющий фактор в видимом размере Солнца.

Потому что Земля - шар. И атмосфера её поэтому - выпукло-вогнутая линза.
Когда Солнце в зените, ну или достаточно высоко над горизонтом, то лучи в этой атмосфере проходят существенно меньший путь, чем когда оно низко над горизонтом. Поэтому действие этой линзы проявляется в последнем случае сильнее.

На глаз человек очень плохо оценивает величину угла, особенно вертикального. Например, многие жители Москвы убеждены, что в середине лета солнце находится близко к зениту. Легко проверить, что это невозможно. Широта 55 градусов. Солнце может подняться лишь до уровня (90-55)+8=43 градуса (Цифра 8-наклон земной оси по отношению к плоскости вращения Земли) .
По законам оптики, размеры угловые размеры светил уменьшаются в размерах за счет рефракции (преломления света в атмосфере) . Однако Солнце и Луна на закате кажутся больше. Это пример психофизической иллюзии. Почему так? Убедительных объяснений мало. Возможно, древнему человеку важно было отличить свет заката от лесного пожара, поэтому свечение на уровне горизонта воспринимается увеличенным. Фотоаппарат “объективен” и никаких атмосферных линз не обнаруживает.