请教一道小女的作业：为什么在冬天河的表面结冰，深水却温暖，使得鱼可以生存？原因是什么？.

水在约4℃时密度最大。冬天气温下降，上层湖水的温度随着降低，而湖底的水温度较高。水温高于4℃时，由于热胀冷缩，湖面上温度低的水密度较大，要下沉，湖底温度高的水密度较小，要上升，因而形成对流，使全部湖水不断冷却。

当整个湖水的温度都降到4℃时，对流就停止了。这是因为水的温度在0℃—4℃之间反常膨胀，即热缩冷胀的缘故。所以当气温继续下降，上层湖水的温度降到4℃以下时，体积膨胀，密度减小，不再下沉，不能形成对流，湖底水的温度能长时间保持在4℃。

当上层湖水温度降到0℃，并继续放热时，湖面开始结了层薄冰。由于冰的密度比水小，所以冰会浮在水面上。由于水和冰是热的不良导体，光滑明亮的冰面又能防止辐射，因此冰下的水放热极为缓慢，需要很长的时间温度才能降到0℃并结成厚厚的冰。俗语说的“冰冻三尺非一日之寒”就是这个道理.

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