长白山天池位于长白山主峰火山锥体顶部，是松花江之源，也是我国最深的火山口湖。在人们的想象中，高海拔、高寒地区的湖泊冬季必定冰封千里；然而天池虽有漫长的严寒，其湖水却表现出“不结冰”的奇特属性。严格说，天池不是一年四季从不结冰，而是在极端低温下仍能长期保持不封冻，或只形成很薄、不稳定的冰盖。这种反常现象，首先来自火山地热。
火山地热是“不冻”的核心长白山是一座休眠火山，地下岩浆房并未完全冷却。岩浆活动产生的巨大余热，沿着地壳断裂带和破碎岩石向上传导，会在湖底形成稳定的热流。天池湖底有多处热泉和温泉，地热会将水温持续加热。虽然冬季湖面气温降至零下二三十摄氏度，但湖底水温可保持在4℃以上，部分热泉出露点甚至更高。高温泉水上升，与周围冷水混合，形成自下而上的热对流，不断把热量送到湖面，使表层水体难以降至冰点。
巨大的水体深度与热容量天池平均水深约204米，最深处超过370米，储存了约20亿立方米的水。水的比热容很大，深水湖泊如同一个巨大的“热库”。夏季，天池吸收大量太阳辐射和地表热量，把热量储存在深层湖水中；到了冬季，外界气温虽然急剧下降，但湖水降温需要先释放海量热量。天池水体越深、水量越大，冷却速度就越慢。加上4℃时水的密度最大，底部较重的水会沉在湖底，表面冰水混合物与底部暖水之间形成温差，减缓了冰层向深处扩展。只有当表层热量持续散失到一定程度，湖面才可能全面封冻。
水流、风浪与局地小气候天池处于火山锥体环抱之中，周围山峰高耸，湖面地形复杂。强烈的山风常常吹过湖面，使表层水体不断振荡。风浪能打碎刚刚形成的冰晶，把它们卷入温暖的水中融化，从而阻止连续冰盖的生成。天池又是长白山瀑布的源头，湖水通过乘槎河流出，水体保持着缓慢而持续的交换。水流运动使得局部的热量分布更均匀，也削弱了宁静水面容易结冰的条件。此外，火山地热与温泉的蒸发，会在湖面上形成雾气。雾气像一层保温毯，遮挡地面长波辐射，减少夜间降温；同时温泉水的补给也为湖体不断输入额外热量。这些因素叠加，使天池在冬季呈现出“冰火同在”的奇异景观。
总之，长白山天池湖水不易结冰，是火山地热、巨大水深、水体交换和风浪扰动共同作用的结果。其中，地热是最关键的“引擎”，而庞大的水体和动态水流则不断抵消着严寒的侵袭。理解这些原因，不仅能解答天池“不冻”之谜，也让我们看见大自然在冰与火之间的奇妙平衡。
