5. Поверхностный слой льда на реке замерз первым. Будет ли нижележащий лед расширяться или сжиматься при дальнейшем понижении температуры воды под ним до 0 °C?

Вода при охлаждении от +4 °C до 0 °C расширяется: её плотность уменьшается. Когда вода подо льдом замерзает, она расширяется ещё сильнее, превращаясь в лёд. Поэтому вновь образующийся нижний слой льда расширяется. Это не следует путать с охлаждением уже образовавшегося льда: сам лёд при дальнейшем охлаждении немного сжимается.