Почему в водоеме, покрытом сверху льдом, конвекция не наблюдается и более теплая вода не всплывает на поверхность?

наибольшая плотность воды при 4 градуса по Ц. при охлаждении еще ниже ее плотность падает. поэтому менее плотная и более холодная вода (около 0) у самой корки льда, а более плотная и менее холодная (от 0 до 4 град) ниже. то есть конвекция воды будет происходить только если температура воды выше 4 градусов.

потому что вода имеет наибольший удельный вес при4 град. С, а от 4 до 0 расширяется а не сжимается. поэтому холодная вода стоит над теплой но более плотной водой.

Думаю, что в таких условиях, почва-дно всяко уж теплее ледяной корки.

Потому-что давление на дне в несколько раз выше давления на поверхности, как известно из физики, теплота - это "быстрое" движение молекул, следовательно, скорости движения молекул воды находящейся на дне недостаточно что-бы преодолеть сопротивление оказываемое давлением верхнего пласта.
Хотя можно рассуждать проще, из уравнения Клаперона, температуры дна не хватает что-бы жидкость совершала работу (парообразование) , т. к. давление воды сверху уравновешивает теплоту парообразования.