耦合器是地球系统模式的关键模块,用于实现不同分量模式间的相互作用和系统集成,其基本功能包括在不同分量模式间的数据传递和在不同模式网格间的数据插值。耦合器作为地球系统模式中的关键共享模块,通用性是其应有的基本特性。随着地球系统模式发展,新型水平网格不断涌现,给耦合器通用性的保持带来了严峻挑战。为了有效应对这一挑战,需要构建模式水平网格的通用表示,本文建议采用计算机图形学中常用的Delaunay三角化算法,其能为一系列给定点生成相应的三角形网格。考虑到地球系统模式的发展趋势和已有耦合器的特点,可应用于耦合器的三角化算法应同时具有通用性、并行高效性和并行一致性(在不同并行设置下三角化结果完全相同)。由于已有可用于球面和平面的并行三角化算法均不同时具备上述三种特性,因此本文设计研制了新并行Delaunay三角化算法Pat CC1(Parallel triangulation algorithm with Commonality and parallel Consistency,version 1):1)设计了通用三角化算法框架:基于球面投影技术实现了对平面网格和球面网格的统一支持,并设计了能统一处理各类网格的前处理模块,使得Pat CC1算法能支持各种各样的网格,如经纬网格、三极网格、球面立方网格、正二十面体网格、存在凹边界的网格、随机生成的网格等;2)提出了高效的并行方案:设计了统一管理线程和进程的计算资源管理模块,设计了能确保计算资源间负载平衡的网格并行剖分方法,并研制了Pat CC1算法各模块的进程级和线程级并行实现;3)设计了不同计算单元(进程或线程)间局地三角化结果一致性的检验机制,以及自适应确保并行一致性的算法流程。本文采用考虑了多种网格类型、多种分辨率和多种并行设置的7392个测试用例,对Pat CC1算法开展了测试。测试结果表明,Pat CC1算法确保了并行一致性,比已有并行三角化算法更具通用性,且具有更高的并行效率。Pat CC1作为同时具备了三种特性的算法,将有望应用于诸如自主耦合器CCoupler的研发。