为什么冰总是结在水的表面

在冬天，只要温度计的水银柱下降到0℃以下，水就会结冰。

大多数的物体都是热胀冷缩的。水在4℃以上的时候，也是热胀冷缩，但是当它在4℃以下的时候，就变成热缩冷胀了。

严寒的冬天，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，由于热胀冷缩的关系，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勻了。如果继续冷却；等到表面上的水冷到4℃以下时，就变成热缩冷胀了，表面上的水反而比表面下的水来得轻（就是指比重较小〉，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冷到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。

水在结冰时，大约要增长十分之一的体积，因此它的比重变小，所以冰总是结在水的表面上。

应该说，水的这种怪脾气，对人类是很有好处的。要是水和别的物体一样，也是在冷凝时缩小的话，那么，天一冷，水面上结成的冰会不断向下沉，到了最后，江河、湖沼里的水，会连底冻结成一块，到明年融化起来可就困难了。

寒冷的冬天，河面上往往结着很厚很厚的冰，甚至人还可以在上面走路或进行滑冰运动。但在冰下面的水里，鱼和虾能照样游动。为什么鱼虾不会被冻死呢，正是由于4℃左右的水保护了它们。