水的温度下降到0度以下,就会结冰.大多数的物体都是热膨冷缩.
水在4℃以上时,也是热胀冷缩的,但是当它在4℃以下时,就变成了热缩冷胀了.
冬天,跟冷空气直接接触的水,总是水面散热较快.当水的温度在4℃以上时,由于热膨冷缩的关系,表面上温度较低的水,总要不断下沉,底部温度较高的水总要不断上升,形成对流现象.这样一来,原来上面较冷、下面较暖的水,很快就会达到温度均匀了.
如果继续冷却,等到表面上的水冷到4℃以下时,就变成热缩冷膨了,表面上的水反而比表面下的水来得轻（指密度较小）,也就不再产生对流现象.由于没有了对流,水的温度不容易均匀；在比较深的水里,虽然表面上的水已经到0℃,底部的水还可以继续保持在4℃左右,因此总是表面的水先结冰.而水下不易结冰