近日，清华大学地学系刘利副教授负责的耦合器课题组设计实现了基于分布式并行排序的通信路由并行生成方法，其具有明显优于全局方法的并行可扩展性，在国际上率先解决了全球公里级分辨率耦合的高效通信路由生成问题。

图1通信路由举例：左右部分分别表示源和目标分量模式、中间部分的箭头表示通信路由。

地球系统模式和耦合数值预报模式（合称耦合模式）是气候研究和气象海洋预报等不可或缺的基础科学工具，耦合器是实现耦合模式中多个分量模式系统集成的基础软件支撑。分量模式间的数据传输是耦合器的最基本功能之一，两组进程间通信路由关系建立是数据传输功能的初始化操作。大部分国内外耦合器采用了并行可扩展性差的全局方法来实现通信路由的构建，这将成为全球公里级分辨率耦合的性能瓶颈。该研究成果的发明专利“一种并行通信路由建立方法及系统”已被授权（ZL202010127096.3；国际申请号：PCT/CN2020/126790）。论文“DiRong1.0: a distributed implementation for improving routing network generation in model coupling”已发表在地学高影响期刊《地球科学模式发展》（Geoscientific Model Development）上。该研究成果集“产学研用”于一体，已应用于国产耦合器C-Coupler2和中国耦合模式的改进或升级，加快了C-Coupler2和耦合模式的初始化，对欧美耦合器（如MCT、CPL6/CPL7、OASIS3-MCT等）的未来改进也有重要的潜在意义。

图2通信路由并行生成方法(DiRong)与全局方法(Global)的并行可扩展性对比，水平网格规模为1600万格点。

图3通信路由并行生成方法(DiRong)与全局方法(Global)的并行可扩展性对比，水平网格规模为3200万格点。

C-Coupler2是由地学系耦合器组研制的开源国产耦合器，具有优于欧美耦合器的多项功能，于2018年开始在GitHub开源释放，已广泛应用于中国多家单位和多个重点科研项目的耦合模式，对促进中国耦合模式的科技自立自强发挥了积极意义。

供稿人：刘利

审核：武海平

编辑：王佳音