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地球大气不稳定，每层大气的温度和密度都不一样。星光被大气多次折射，聚集和散射。透过汹涌的大气看星星，总觉得星星在闪烁，就像在眨眼。

要解决这个问题，首先要了解光的折射。当光从一种介质倾斜进入另一种介质时，传播方向会改变。由于地球大气分布不均匀，就像一层透镜，入射到其中的光线会多次折射和弯曲。

要到达我们的视野，遥远的星光也需要在大气中多次折射和弯曲。而且，由于大气(尤其是对流层)非常不稳定且不断湍流，弯曲的星光会改变方向：有时星光会偏离我们，恒星似乎消失了；有时它正好打在我们的眼睛上，星星又出现了，于是星星变得忽明忽暗。这个原理就像在明亮的阳光下看到游泳池底部有明亮的条纹在晃动。水面就像大大小小的透镜。有些地方阳光集中，看起来很亮，而有些地方却很暗。就像游泳池里的水一样，大气一直在晃动，导致图像上下晃动甚至颜色和明暗变化。

可见，恒星闪烁的现象是由于大气的扰动。闪烁的恒星越频繁，高空气流就越不稳定，天气也会发生变化。一般这种情况下，未来会下雨或刮风，所以有句话说“星星眨眼，未来天气变”。