Pendant un faux lever de soleil, le soleil est vu comme s’il s’est levé bien qu’il soit toujours au-dessous de l’horizon. Ce phénomène est attribué à plusieurs conditions atmosphériques qui détournent toutes la lumière du soleil, ce qui lui permet d’atteindre l’œil de l’observateur qui a l’impression que la lumière provient du Soleil. La diffusion de la lumière peut ressembler à un vrai soleil. La phrase «faux lever de soleil» ne doit pas être utilisée de manière interchangeable avec «fausse aube», qui est parfois utilisée pour désigner la lumière zodiacale. Les phénomènes atmosphériques qualifiés de «faux lever de soleil» sont:
Effet Novaya Zemlya
Ce mirage polaire résulte de la réfraction élevée de la lumière solaire entre les thermoclines atmosphériques. Le mirage fait apparaître le soleil plus tôt qu’il L'effet a besoin de rayons solaires pour posséder une couche d'inversion sur des centaines de kilomètres, et repose en outre sur le gradient de température de la couche d'inversion. La lumière du soleil devrait se plier à la courbure de la Terre à un minimum de 400 km pour permettre une élévation de cinq degrés pour l’apparence du disque solaire. Le premier enregistrement des phénomènes a été effectué par Gerrit de Veer, qui faisait partie de l'expédition 3rd réalisée par Willem Barentsz dans la région polaire nord, entre 1596 et 1597. L’expédition a été forcée de chercher refuge dans une loge de fortune située dans l’archipel de Novaya Zemlya après avoir été piégée par les glaces en hiver. De Veer et un autre membre ont dit aux autres qu'ils avaient observé le soleil au-dessus de l'horizon le 24 de janvier, 1597, mais l'équipage a considéré cette affirmation avec incrédulité, deux semaines avant l'apparence calculée du soleil. Ce compte-rendu n'a pas été accepté par la communauté scientifique tant qu'il n'a pas été prouvé au Xème siècle.
Halo de glace
De fausses levées de soleil peuvent résulter d'une sorte de halo en cristal comprenant un pilier solaire supérieur ou un arc tangent supérieur. Les arcs tangents peuvent apparaître au-dessus ou au-dessous du soleil tangent au halo de degrés 22. L'élévation du soleil détermine la forme que prendra un arc tangent supérieur. Lorsque le soleil est inférieur à 29 à 32, le phénomène est observé sous la forme d'un arc au-dessus du soleil formant un angle aigu. Les ailes incurvées de l'arc s'abaissent vers le halo des degrés 22 tout en s'allongeant lentement au lever du soleil. Lorsque l'élévation du soleil augmente de 29 à 32, l'arc tangent supérieur se confond avec l'arc inférieur pour créer le halo circonscrit. Les piliers du soleil apparaissent comme des rayons de lumière verticaux au-dessous ou au-dessus du soleil. Le pilier solaire supérieur est principalement celui qui est visible et il a presque la même couleur et le même diamètre que le soleil. Les piliers solaires ont besoin de cristaux de glace qui oscillent autour de leur axe vertical et les cristaux de neige peuvent aussi les former. La couleur des piliers solaires passera du blanc orangé au rouge orangé.
