Question

Почему вода не замерзает под толстым слоем льда?

Answer 1

Потому что слой льда выступает своеобразным теплоизолятором. И вода, находящаяся подо льдом, сохраняет свое тепло.

Answer 2

При +4 град вода имеет наибольшую плотность, в связи с чем при охлаждении зимой вода, охладившись до этой температуры с поверхности, как более тяжёлая, по закону плавучести (Архимедовых сил) опускается вниз, а более лёгкая (менее плотная) вода, имеющая меньшую плотность при большей температуре, "всплывает" вверх, т. е. идут циркуляционные вертикальные процессы (конвекция) .