解题思路：由光发生折射时的光线偏折情况和光在均匀介质中沿直线传播解答．
如果地球表面不存在大气层，太阳光将在真空中沿直线传播，由于地球是圆形的，所以只有太阳升到某一位置时才能观察到；
而正因为地球表面上有大气层，阳光射入大气层时会发生折射现象，能够提前观察到；所以如果地球表面不存在大气层，那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比5：30晚一些，即人们观察到的日出时刻将推迟．
故选C．
点评：
本题考点： 光的折射现象及其应用；光直线传播的应用．
考点点评： 此题是光折射现象在生活中的实际应用，是应用物理知识解决实际的问题，属于中档题．