Почему в атмосфере Земли возникает феномен рефракции звуковых волн?

Феномен рефракции звуковых волн в атмосфере Земли возникает из-за пространственных изменений температуры воздуха, скорости и направления ветра. ru.wikipedia.org old.bigenc.ru

С высотой температура обычно понижается (до высот 15–20 км) и скорость звука уменьшается, поэтому лучи от источника звука, находящегося вблизи земной поверхности, загибаются кверху и звук, начиная с некоторого расстояния, перестаёт быть слышимым. ru.wikipedia.org

Если же температура воздуха с высотой увеличивается (температурная инверсия, которая часто возникает ночью), то лучи загибаются книзу и звук распространяется на большие расстояния. ru.wikipedia.org

При распространении звука против ветра лучи загибаются кверху, а при распространении по ветру — к земной поверхности, что существенно улучшает слышимость звука. ru.wikipedia.org