Почему на дне водоема более холодная вода, чем на верху?

Не успевает нагреваться

Потому что сверху греет солнце, а внизу нет

При нагреве частицы расширяются и стараются заполнить больше пространства, тем самым и вытесняются выше, ибо холодная вода плотнее. Также есть внешний фактор: Солнце, греющее воду сверху просто не может прогреть ее всю до дна. Плюс к этому температура воздуха чаще всего выше и при теплообмене нагревает только верхний слой воды.

Это связано с термодинамическими процессами, происходящими в водной среде.

Когда солнечные лучи попадают на поверхность воды, они начинают нагревать верхние слои воды. При этом, тепло распространяется вниз через конвекцию, т.е. перемешивание воды. Однако, чем глубже мы спускаемся в воду, тем меньше солнечного света доходит до нас, и следовательно, меньше тепла попадает в глубины водоема.

Кроме того, более холодные слои воды на дне могут образовываться из-за процессов конденсации и замерзания. Например, в холодных регионах, вода на поверхности может замерзать, а лед может образовываться на поверхности. При этом, более теплая вода остается на дне, что приводит к созданию градиента температуры.

Таким образом, градиент температуры в водоеме обычно приводит к тому, что на дне водоема более холодная вода, чем на поверхности.

Физику надо учить!

Не в курсе о плотности при разной температуре?