Közismert, hogy a víz sűrűsége $4{}^{\circ }\text{C}$-on a legnagyobb, ezért a felszínén hűlő vízben a $4{}^{\circ }\text{C}$-ra lehűlt víz lesüllyed a tó aljára, ahonnan a melegebb víz felszáll, így mindaddig, amíg az egész víz hőmérséklete el nem éri a $4{}^{\circ }\text{C}$-ot, konvekcióval aránylag gyorsan lehűl a víz. $4{}^{\circ }\text{C}$ alatt a hidegebb víz a felszínen marad, hőleadás csak kondukcióval megy végbe, ami lényegesen lassúbb, mivel a víz rossz hővezető. Hosszan tartó nagy hideg hatására azonban fenékig befagyhatnak a tavak. Megjegyezzük, hogy a jég szintén nagyon rossz hővezető, és ráadásul a víznek nagy a fajhője, ami szintén késlelteti a befagyást. Hol kezd el befagyni a tó? Az előbbiek alapján világos, hogy a felszínétől kezd el befagyni, ugyanakkor megfigyelhető, hogy a tó szélén képződik először jég. Miért? A magyarázat a következő. A talaj fajhője kisebb, mint a vízé, hamarabb lehűl $0{}^{\circ }\text{C}$ alá és hűti a part menti vizet, ugyanakkor nyilván kevésbé hullámzó, azaz kevésbé keveredő víz felszíne gyorsabban le tud hűlni.