Tijdens een valse zonsopgang wordt de zon gezien als opgestaan, hoewel hij nog steeds onder de horizon staat. Verschillende atmosferische omstandigheden worden de schuld gegeven voor dit fenomeen, en ze leiden allemaal het zonlicht af waardoor het het oog van de waarnemer bereikt die de indruk krijgt dat het licht afkomstig is van de zon. De verspreiding van licht kan bedrieglijk op een ware zon lijken. De uitdrukking "valse zonsopgang" mag niet door elkaar worden gebruikt met "valse dageraad" die soms wordt gebruikt om het zodiakale licht aan te duiden. De atmosferische verschijnselen die zich kwalificeren als een "valse zonsopgang" zijn:
Novaya Zemlya-effect
Deze polaire luchtspiegeling komt voort uit de hoge breking van het zonlicht tussen atmosferische thermoclines. De luchtspiegeling zorgt ervoor dat de zon eerder verschijnt dan gewoonlijk, en projecteert de zon als een vierkant of een lijn bestaande uit afgeplatte zandlopervormen afhankelijk van de meteorologische situatie. Het effect heeft zonlichtstralen nodig om honderden kilometers lang een inversielaag te hebben, en het is verder afhankelijk van de temperatuurgradiënt van de inversielaag. Het zonlicht moet zich met een minimum van 400 km naar de kromming van de aarde buigen om een elevatie van vijf graden mogelijk te maken voor het verschijnen van de zonneschijf. Het eerste verslag van het fenomeen werd gemaakt door Gerrit de Veer, die deel uitmaakte van de 3rd-expeditie van Willem Barentsz in het noordpoolgebied tussen 1596 en 1597. De expeditie werd gedwongen onderdak te zoeken in een geïmproviseerde lodge gelegen aan de Novaya Zemlya-archipel nadat ze tijdens de winter vastzaten in het ijs. De Veer en een ander lid vertelden de rest dat ze de januari-januari boven 24, 1597, de zon boven de horizon hadden waargenomen, maar de bemanning beschouwde deze bewering met ongeloof, aangezien het twee weken vóór de berekende verschijning van de zon was. Dit account werd niet geaccepteerd door de wetenschappelijke gemeenschap totdat het werd bewezen in de 20 eeuw.
Ice Crystal Halo
Valse zonsopkomsten kunnen het gevolg zijn van een soort kristallen halo inclusief een bovenste zonnepijler of een bovenste tangensboog. Tangent-bogen kunnen boven of onder de zon verschijnen die de 22-gradenhalo raakt. De hoogte van de zon bepaalt welke vorm een bovenste tangensboog zal aannemen. Wanneer de zon minder is dan 29 tot 32 in graden, worden de verschijnselen waargenomen als een boog boven de zon die een scherpe hoek vormt. De gebogen vleugels van de boog zakken lager in de richting van de 22 graden-halo en worden langzaam langer naarmate de zon opkomt. Naarmate de hoogte van de zon toeneemt via 29 naar 32 graden, wordt de bovenste tangensboog samengevoegd met de lagere om de omgeschreven halo te creëren. Zonpilaren verschijnen als verticale lichtstralen onder of boven de zon. De bovenste zonnepijler is meestal degene die zichtbaar is en heeft bijna dezelfde kleur en diameter als de zon. Zonpijlers hebben ijskristallen nodig om te vormen die rond hun verticale as oscilleren, en sneeuwkristallen kunnen ze ook vormen. De kleur van de zonnepijlers verandert van oranje wit in roodoranje.
