Почему вода в рядом расположенных слоях имеет различную температуру?

Потому что температура воды с глубиной снижается, сначала постепенно, а в слое температурного скачка (металимнион) - резко.

Эпилимнион - самый верхний слой воды, хорошо насыщенный кислородом и обладающий постояной температурой по всей толщине.

Металимнион - слой температурного скачка; на крупных озерах градиент температуры может достигать 5-10 градусов на 1 метр. Этот слой служит препятствием для проникновения кислорода вглубь.

Гиполимнион - глубинный слой, в котором имеет место слабое понижение температуры; как правило, наблюдается дефицит кислорода. В мелких озерах гиполимнион может отсутствовать, так как вода перемешивается до дна.

Кроме того, летним безветренным утром может возникнуть явление мезотермии, при котором максимум температуры воды находится на некоторой глубине.

Необходимо отметить, что в озерах со слабым перемешиванием химический и биологический режимы слоев существенно различаются. Эпилимнион более насыщен кислородом из атмосферы, а также получает больше света, чем другие слои, поэтому здесь обитает большинство представителей озерной флоры и фауны. Таким образом, решающим фактором распространения живых существ по глубине (включая рыбу) является частота и интенсивность ветрового перемешивания. После сильных штормов металимнион может исчезнуть совсем. Это означает, что после длительной ветреной погоды вероятность обнаружения рыбы на большой глубине возрастает.