L′effet Novaya Zemlya est un mirage particulier des régions polaires. Il est nommé d'après le nom russe (Новая Земля) de la Nouvelle-Zemble, où il fut observé pour la première fois en 1596 par les naufragés de l'exploration de Willem Barentsz.
Ce mirage est caractérisé par le fait que le soleil peut rester visible après son coucher très en dessous de la ligne effective de l'horizon. Ce phénomène résulte d'un profil particulier de l'indice de réfraction atmosphérique : l'atmosphère agit en l'occurrence comme un guide d'ondes. Une partie de la lumière émise par le soleil se propage selon une trajectoire inhabituelle et peut atteindre le côté de la Terre plongé dans l'obscurité (où elle est alors observée).
L'effet de guide d'ondes agissant sur les rayons incidents peu inclinés, l'effet Novaya Zemlya est surtout observable aux latitudes élevées.