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水不是在4度開始結(jié)冰。許多物體都是熱脹冷縮，水在4℃以上時(shí)也是由于熱脹冷縮，但是當(dāng)水在4攝氏度時(shí)密度至大且4℃以下有反脹現(xiàn)象，也就是當(dāng)河水開始降溫時(shí)，4℃的水在下面，而溫度更低的水反而在上面，而且溫度越低越靠水面，所以結(jié)冰總是從河面開始。

水是熱的不良導(dǎo)體，它傳熱主要靠對(duì)流，當(dāng)河底下水達(dá)到4攝氏度時(shí)，對(duì)流基本停止，河面上的冷空氣就很難影響到河底。嚴(yán)寒的冬天，與冷空氣直接接觸的水總是水面散熱相當(dāng)快，當(dāng)水的溫度在4℃以上時(shí)，因?yàn)闊崦浝淇s的關(guān)系，表面溫度相當(dāng)?shù)偷乃?，總要不停下沉，底部溫度較高的水總要不斷上升，從而形成對(duì)流現(xiàn)象。

如此一來原來上面相當(dāng)冷下面相當(dāng)暖的水很快就會(huì)達(dá)到溫度均勻，假如繼續(xù)冷卻，等到表面上的水冷到4℃以下時(shí)，它就變成熱縮冷脹，表面上的水反而比表面上的冰來得更輕，也就不再產(chǎn)生對(duì)流現(xiàn)象。

因?yàn)闆]有了對(duì)流，水的溫度很不容易均勻，在十分深的水里，盡管表面上的水已冷到0℃，但是底部的水還可能繼續(xù)保持在4℃左右，所以總是表面的水先結(jié)冰。