温度の低い海面等によって下方の空気が冷やされ密度が高くなると、元となる物体の上方に蜃気楼が出現する。水平線（地平線）の下に隠れて見えない風景や船などが見える場合があり、通常ニュースなどで取り上げられる蜃気楼は、この上位蜃気楼を意味する。北海道別海町の野付半島付近や紋別市などでは、この対応の蜃気楼の一種として四角い太陽が観測されることがある。四角い太陽は気温が氷点下20度以下になった早朝、日の出直後の時間帯に通常は丸く見える太陽が四角く見える現象である。極地域では他にもこれが観測される場所がある。16世紀末ウィレム・バレンツらの北極海探検時にノヴァヤゼムリャで発見されたので、ノヴァヤゼムリャ現象という別名もある。