2024年9月26日，中国科学院成都山地灾害与环境研究所的李泳研究员访问东喜玛拉雅研究院，于当天下午14:00为全院师生呈现了一场题为《流域跨尺度过程的数学模型》的精彩学术讲座。
报告伊始，李老师首先指出流域的两个核心要素：生态和生物。他强调了流域的一般特征，即分形生长和自相似结构，并提出了最优水系(optimal channel networks)假说，认为在最低能耗的前提下，河流网络能够从任意初始条件自动演化出具有分形结构的形态。李老师分享了更多与数据与科学思想有关的问题，如任何数据背后都蕴含着统计学的基础，遵循特定的概率分布规律、数据的时空尺度与适用性；并强调，统计结果必须服从物理解释。
随后，李老师引出了流域的空间变异性——演化分区。他指出，演化的空间和时间特征为流域内物质活动过程提供了舞台背景。通过使用数字高程模型（DEM）图，李老师展示了不同演化阶段流域的活动强度，并以物理模型的方式进一步表现了这些特征。
最后，李老师详细介绍了流域跨尺度过程的数学模型。他通过物源分布、流域结构、过程转移概率以及汇流方式等要素，生成了具有时空特征的序列。他还讨论了这些模型的应用及其带来的启示，并展示了一些有趣的数学模型，如蝴蝶效应和Lorenz吸引子，以说明复杂系统中的非线性动力学行为。
在提问和交流环节中，李老师与在场的师生们进行了深入的互动，不仅讨论了如何利用物理模型来预防滑坡等自然灾害，还探讨了如何通过这些模型来解读与生物与生态学相关的数据。此次讲座拓宽了全院师生的的视野，推动相关的科学研究的发展。
报告人简介：李泳，1990年毕业于浙江大学地球科学系，同年7月来到中国科学院成都山地所，研究泥石流的系统动力学特征问题。自1999年以来，他一直利用业余时间为湖南科技出版社“第一推动”丛书翻译现代物理学的科普读物，目前已出版的有：《黑洞与时间弯曲》(Kip Thorne著)、《时间、空间和万物》(B.K.Ridley著)、《宇宙的琴弦》(Brain Greene著)、《终极理论之梦》(S.Weinberg著)、《未来50年》(John Brockman编)。其中，《时空未来》(Kip Thorne等著)、《果壳里的60年》(Stephan W.Hawking等著)、《宇宙学》(Edward Harrison著)、《Hilbert的数学问题》(自策划英文导读)等即将出版。此外，他还多次在《文汇报》、《光明日报》、《中华读书报》等报刊发表相关书评文章。
撰稿 | 自艳昌 洪荣萍
摄影 | 洪荣萍
审校 | 徐世柳 谭坤
排版 | 吴彦侣