Question

Por que se forma gelo apenas na camada superficial da massa d'água?

Answer 1

Porque a reação da água à temperatura é anormal (invertida) na faixa de zero a quatro graus Celsius. Dessa forma, a densidade do gelo é menor que a da água e, então, ele tende a flutuar. 
Quando diminui a temperatura, a tendência dos corpos é diminuir de tamanho. Nessa faixa, a tendência é aumentar de tamanho com a diminuição da temperatura. É por isso que diminui a densidade.