Почему летом воды у поверхности водоема выше , чем у дна , а зимой наоборот? ответьте подробно

Глубокие водоемы зимой не промерзают до дна. Почему это происходит? Ведь обычно при охлаждении вещества становятся тяжелее. Если бы это происходило и с водой, то лед опускался бы на дно водоема, и постепенно вся вода стала бы твердой. А кристаллическая вода (лед) плавает на поверхности в виде тонкой наледи, толстых льдин или громадных айсбергов: ведь лед легче жидкой воды.
Почему же лед плавает на поверхности воды? К этому все так привыкли, что перестали считать такое поведение воды удивительным. А ведь веществ, которые в твердом состоянии легче, чем жидкие, очень мало.

Причина необычных свойств кристаллической воды - особая, "ажурная", структура льда, в которой, как в кружевах, много пустых мест; вот почему лед такой легкий.

При плавлении льда молекулы воды немного сближаются, и плотность жидкой воды при температуре плавления становится чуть-чуть выше, чем у льда. А наибольшее значение плотность воды приобретает при 4 °С, когда ледяные "кружева" полностью разрушаются.
Именно такую температуру зимой имеет вода у дна непромерзающих пресноводных водоемов. Благодаря этому выживают в самые жестокие холода плавучие обитатели рек, озер и прудов.