水从上到下结冰的现象通常发生在封闭或半封闭的水体中，如池塘、湖泊或水库。这种现象的原因在于水的密度随温度变化而发生的异常行为。
通常，水的密度随温度降低而增加，直到水达到4°C（39°F）。在这个温度下，水的密度最大，随后随着温度的继续下降而减小。这是因为水在0°C（32°F）以下时会形成冰晶，这些冰晶会使得水的体积膨胀，从而导致密度减小。
在封闭或半封闭的水体中，当水温开始下降并接近冰点时，表层的水会首先达到0°C。由于水的密度在此时减小，表层的水会开始凝固并形成冰层。这层冰会覆盖在水面上，阻止热量释放到外界，导致下层水温保持在冰点以上。因此，水体内部的温度分布可能会形成一个梯度，内部的水温比表层要高。
此外，水体底部的沉积物可能会吸收并储存热量，使得底部的水温相对较高。这些因素共同作用，导致水体内部的水从上到下逐渐结冰。
值得注意的是，这种现象并不意味着水在结冰时总是从上到下结冰。在开放水体中，如海洋，由于水的混合作用，冰的形成通常不会严格按照密度梯度进行，而是受到风力、海流和潮汐等因素的影响。
