ظاهرة مابيمبا ملاحظة فيزيائية تقضي بأن الماء الأكثر سخونة قد يتجمد أسرع من الماء الأبرد في ظروف محددة؛ سميت تيمناً بالتلميذ التنزاني أرستو مابيمبا الذي لاحظها عام ١٩٦٣. فسّرت ظاهرياً بعوامل مثل التبخر وتدرج درجات الحرارة بين السطح والقعر وتأثير الأملاح والعزل، مع غياب تفسير نهائي وحاجة لتجارب دقيقة.

يتجمد الماء عندما تنخفض حرارته في الظروف المعتادة إلى نحو ٠ درجة مئوية، فيتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة مكوّنًا الجليد والثلج. وعندما ترتفع درجة الحرارة يذوب الجليد ويتحول إلى ماء سائل، فتتجمع مياه الذوبان في المنحدرات والجداول والأنهار وتشارك في تغذية الخزانات الطبيعية.

عندما يتجمد الماء يزداد حجمه بنحو ٩% تقريباً، وهي خاصية فيزيائية مميزة تفسر كثيراً من الظواهر المرتبطة بتجمّد السوائل. ويحدث هذا التمدد لأن الجزيئات عند التحول إلى الحالة الصلبة تنتظم في بنية أقل كثافة من حالتها السائلة، ولذلك يشغل الماء المتجمد حيزاً أكبر من الماء السائل. وتكتسب هذه الخاصية أهمية عملية واضحة، إذ قد تؤدي إلى تشقق الأوعية والأنابيب والصخور عندما يتسرب الماء إلى شقوقها ثم يتجمد بداخلها.

تزداد سرعة الصوت في الماء عمومًا كلما ارتفعت درجة حرارته، لأن جزيئات الماء الأكثر دفئًا تنقل الاهتزازات الصوتية بصورة أسرع من الماء الأبرد. ولا تعتمد سرعة الصوت على الحرارة وحدها، بل تتأثر أيضًا بالملوحة والضغط والعمق، ولذلك تتشكل في البحار طبقات تختلف فيها سرعة انتقال الصوت، وقد تنحني الموجات الصوتية عند عبورها بينها.

عندما يتجمّد "كلام ليك كانال" مبكراً في شتاء ميشيغان، تبقى البحيرات الواقعة على جانبيه غير متجمّدة، ثم إذا تجمّدت البحيرات لاحقاً يعود القناة إلى الذوبان وتستأنف جريانها من جديد. وتبدو هذه الظاهرة مرتبطة بتبدّل توزيع الحرارة في النظام المائي نفسه، إذ لا يتجمّد الممر المائي والبحيرات المجاورة في الوقت ذاته، بل يتعاقب ذلك على نحو يعكس اختلاف سرعة فقدان الحرارة بين القناة والبحيرات المحيطة بها.