При остывании воды её теплые слои будут подниматься вверх, а холодные опускаться в низ, далее теплота перераспределяется из-за хорошей теплопроводности воды. Это наблюдается до 4 градусов Цельсия, пока плотность остывающей воды ПОВЫШАЕТСЯ. При охлаждении ниже 4 градусов начинается кристаллизация молекул и плотность воды уменьшается, более холодные слои всплывают наверх и образуют ледяную корку. В дальнейшем эта корка усиливается и не позволяет изменить объем всей жидкости.