kan water bevriezen vanwege afkoeling door verdamping, ook al is de omgevingstemperatuur boven het vriespunt?

Ik snap je punt. Verdampen van water kost energie, deze energie wordt voornamelijk uit de omgeving gehaald, de zon die het water opwarmt laat het verdampen, het water ontrekt de energie dus uit de warmte van de zon of omgeving. In de praktijk zal je het water echt niet zien bevriezen. Dan moet er veel meer energie worden onttrokken.

Of dit theoretisch, dus (eigenlijk ook in de praktijk) kan, dus in een lab met perfecte omstandigheden en geen andere invloeden, dat weet ik niet.

Alleen als je de luchtdruk verlaagt.
Zie he filmpje, sorry voor de volstrekt krankzinnige wetenschapper die daar het experiment doet.

ja, zoals al genoemd als je de druk verlaagd (expansie)

maar water kan zelfs bevriezen tgv straling (koude straling wel te verstaan).

Ik heb ooit uitgerekend (moeten uitrekenen beter gezegd, was vreselijk moeilijk) dat bij een heldere nacht de waterdruppels op het gras nog bevriezen als de buitentemperatuur maximaal 7 graden is (bij hogere temperaturen gebeurt het dus niet).

Dit had er mee te maken dat de fictieve temperatuur van het expansel (de hemel zeg maar) zonder wolken in de nacht als ca -70 tot -80 graden wordt ervaren en dat "straalt" kou uit naar het gras (feitelijk onttrekt het warmte maar de andere beschrijving is makkelijk te volgen)