水會結冰,這是自然界中常有的現象。仔細觀察後你可以發現,冰總是結在水的表面上。在北方嚴寒的冬季,河流或湖泊表面常常被厚厚的冰層覆蓋著,即使到了初春化凍季節,水面上還能見到一些浮冰隨河水漂流。

  由於水的表面直接和外界空氣接觸,因此當外界溫度很低時,水的表面首先開始冷卻。冷卻的水密度變大,就會下沉•,而底部溫度較高的水密度較小,又會上升。水的這種上升和下沉的現象就是對流。然而,水這種物質有一個與衆不同的「怪脾氣」,那就是當外界溫度冷卻到4尤的時候,水的密度最大,如果外界溫度繼續冷卻,水的密度反而會有所減小,這時,水的對流現象不再發生。

  如果外界溫度繼續下降到ot,表面的水便開始結冰。水在結冰時,大約要增大十分之一的體積,從而導致冰的密度比水小。因此,凝固的冰塊總是浮在水的表面上。由於這時沒有了對流,表面雖然已經冷到0尤,而底部的水仍可以繼續保持在4冗左右。

  正是由於水的這種特性,人們在冰天雪地的季節里,仍可以鑿幵河面的冰層,在水下捕到活蹦亂跳的魚。