Почему в дни равноденствия 21 марта и 23 сентября настоящая продолжительность дня на 10 минут больше, чем ночи?

Рефракция астрономическая — явление преломления световых лучей от небесных светил при прохождении через атмосферу. Поскольку плотность планетных атмосфер всегда убывает с высотой, преломление света происходит таким образом, что своей выпуклостью искривленный луч во всех случаях обращен в сторону зенита. В связи с этим рефракция всегда «приподнимает» изображения небесных светил над их истинным положением. Другое видимое следствие рефракции - сплющивание видимого диска Солнца или Луны на горизонте.

В зените значение рефракции равно нулю; на высоте 45 градусов над горизонтом составляет менее 1 угловой минуты, на высоте 10 градусов- 5.3 угловой минуты, на высоте 5 градусов - 9.9 угловой минуты, 2 градуса - 18.4 угловой минуты, и достигает максимального значения на горизонте- 35.4 угловой минуты. Все значения приведены для стандартной атмосферы (температура 10 С, давление 101.3 кПа) .

Таким образом, рефракция на горизонте несколько превышает видимый диаметр диска Солнца; по этой причине, в момент, когда нижний край солнечного диска находится точно на горизонте, в строго астрономическом смысле Солнце все еще находится ниже горизонта, а наблюдатель видит его изображение, поднятое рефракцией. То же относится и к Луне.

Также учесть нужно, начало дня - появление ВЕРХНЕГО края Солнца

рефракция плюс радиус солнца (верхний край диска) приводит к тому, что граница дня и ночи наступает в момент, когда геометрический центр солнца находится на 0.83 градуса ниже геометрического горизонта. и на широте москвы это дает прибавку к длительности дня не 10 минут, а четверть часа с лишним, поэтому разница длины дня и ночи составляет более получаса.

например с москве этой весной было так:
восход 2012-03-20 07:31:10, день 12ч 12.5м, заход 19:43:40, ночь 11ч 45мин, восход 2012-03-21 07:28:30, день 12ч 17.3мин, заход 19:45:50, ночь 11ч 40мин, восход 2012-03-22 07:26:00

1. потому что земля движется по орбитеи т. к. равноденствие это МОМЕНТ пересечения солнцем в своем движении по эклиптике небесного экватора, он бывает смещен относительно 6 или18 часов солнечного времени.
2. из-за рефракции в земной атмосфере.
3. из-за того что солнце не точечный источник а имеет угловую протяженность 0,5 град.