主要贡献：

耦合器是地球系统模式和耦合数值预报模式的基础支撑软件，属于关键核心技术。在我国落后于欧美近20年的背景下，刘利负责自主设计研发了国产耦合器C-Coupler系列，取得了系列自主知识产权和优于欧美耦合器的多项性能，在国际上首次建成融合模式并行框架、软件模块集成框架、数据同化框架和数据输入/输出框架于一体的地球系统数值预报耦合器，已支撑国家气象中心、国家海洋环境预报中心、国家气候中心、中国气象局地球系统数值预报中心、解放军91001部队和93110部队、自然资源部第一海洋研究所、中国科学院大气物理研究所、国防科技大学、中山大学、天津大学、清华大学等单位及多个国家重点研发计划项目的模式发展。C-Coupler被评价为国际领先水平，入选国家“十三五”科技创新成就展，经择优遴选编入《中国基础研究发展报告》。

技术文档：

Liu, L., C. Sun, X. Yu, H. Yu, 2022: C-Coupler3 User Guide.

2. Liu, L., C. Zhang., R. Li,2018: C-Coupler2 User Guide.

3. Liu, L., G. Yang, and B. Wang, 2013: Common multi-dimensional remapping softwareCoR (Common Remap) V1.0user reference manual.

4. Liu, L., R. Li, C. Zhang, G. Yang, and B. Wang, 2014:Community coupler C-Coupler1User’s Guide.

论文：

Liu, L.*, Sun, C., Yu, X., Yu, H., Jiang, Q., Li, X., Li, R., Wang, B., Shen, X., and Yang, G.: C-Coupler3.0: an integrated coupler infrastructure for Earth system modelling, Geosci. Model Dev., 16, 2833–2850, https://doi.org/10.5194/gmd-16-2833-2023, 2023.

Yu, X., Liu, L.*, Sun, C., Jiang, Q., Zhao, B., Zhang, Z., Yu, H., and Wang, B.: CIOFC1.0: a common parallel input/output framework based on C-Coupler2.0, Geosci. Model Dev., 16, 6285–6308, https://doi.org/10.5194/gmd-16-6285-2023, 2023.

Sun, C., Liu, L.*, Li, R., Yu, X., Yu, H., Zhao, B., Wang, G., Liu, J., Qiao, F., and Wang, B.*: Developing a common, flexible and efficient framework for weakly coupled ensemble data assimilation based on C-Coupler2.0, Geosci. Model Dev., 14, 2635–2657, https://doi.org/10.5194/gmd-14-2635-2021, 2021.

Yu, H., Liu, L.*, Sun, C., Li, R., Yu, X., Zhang, C., Zhang, Z., and Wang, B.: DiRong1.0: a distributed implementation for improving routing network generation in model coupling, Geosci. Model Dev., 13, 6253–6263, https://doi.org/10.5194/gmd-13-6253-2020, 2020.

1. Yang, H.,Liu, L.*, Zhang, C., Li, R., Sun, C., Yu, X., Yu, H., Zhang, Z., and Wang, B.: PatCC1: an efficient parallel triangulation algorithm for spherical and planar grids with commonality and parallel consistency, Geosci. Model Dev., 12, 3311-3328, https://doi.org/10.5194/gmd-12-3311-2019, 2019.

2. Liu, L.*, Zhang, C., Li, R., Wang, B., and Yang, G.: C-Coupler2: a flexible and user-friendly community coupler for model coupling and nesting, Geosci. Model Dev., 11, 3557-3586, https://doi.org/10.5194/gmd-11-3557-2018, 2018.

3. Sun C.,Liu L.*, Li J., Wang B., Zhang C., Liu Q., Li R. Uncertainties in simulated El Ni？o–Southern Oscillation arising from internal climate variability. Atmospheric Science Letters, 19(3),https://doi.org/10.1002/asl.805,2018

4. Wang B, Liu J,Liu L, Xu S, Huang W. An approach to localization for ensemble-based data assimilation. PLoS ONE 13(1): e0191088.

5. He Y., B. Wang, M. Liu,L. Liu, Y. Yu, J. Liu, R. Li, C. Zhang, S. Xu, W. Huang, Q. Liu, Y. Wang, F. Li. Reduction of initial shock in decadal predictions using a new initialization strategy. Geophysical Research Letters, 2017, 44(16): 8538-8547.

6. Zhao, B., Qiao, F., Cavaleri, L., Wang, G., Bertotti, L., andLiu, L.: Sensitivity of typhoon modeling to surface waves and rainfall, Journal of Geophysical Research oceans, DOI: 10.1002/2016JC012262, 2017.

7. Zhang, C.,Liu, L.*, Yang, G., Li, R., and Wang, B.: A new adaptive data transfer library for model coupling, Geosci. Model Dev., 9, 2099-2113, doi:10.5194/gmd-9-2099-2016, 2016.

8. Li, R.,Liu, L.*, Yang, G., Zhang, C., and Wang, B.: Bitwise identical compiling setup: prospective for reproducibility and reliability of Earth system modeling, Geosci. Model Dev., 9, 731-748, doi:10.5194/gmd-9-731-2016, 2016.

2023年度“中国十大气象科技进展”：地球系统数值预报耦合器C-Coupler3建成（排名第一）

2023年度北京市科技进步二等奖：地球系统模式公共耦合器平台及其应用（排名第一）

《中国基础研究发展报告》

国家“十三五”科技创新成就展

第四届 清华大学-浪潮集团计算地球青年人才奖（2016）

清华大学地学中心先进工作者（2012）

1.刘利，张诚，李锐喆，王斌. 地球系统模式公共耦合器系统 [简称C-Coupler2]. 登记号：2017SR536801.

2.刘利，张诚，李锐喆，杨广文，王斌. 地球系统模式通用三维通量耦合器系统 C-Coupler V1.0. 登记号：2013SR054036

3.刘利，杨昊禹，李锐喆，于灏，张诚，王斌. 地球系统模式网格通用三角化系统 PatCC1. 登记号：2019SR1071032

4.刘利, 杨广文, 王斌. 地球系统模式通用多维插值软件CoR V1.0.登记号：2012SR119984

1.国家自然科学基金面上项目：“面向全球公里级分辨率的高效耦合技术”，项目负责人，2021/01~2024/12

2.国家“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项项目：“高精度可扩展数值天气预报模式研究”，课题负责人，2018/01~2022/12

3.国家自然科学基金重点项目：青藏高原区域资料同化研究，91737307，项目骨干，2018/01~2020/12

4.国家重点基础研究发展计划项目（973）：“年代际尺度上全球和中国大气成分与气候的变化及其相互作用”，2014CB441300，项目骨干，2014/01~2018/08

5.清华大学自主科研计划：“面向IPCC AR6的全球和区域气候系统模式的发展”，项目骨干，2014/01~2016/12

6.国家自然科学基金面上项目：“地球系统模式耦合方法研究”，项目负责人，2013/01~2016/12

7.国家全球变化领域重大科学研究计划：“碳循环关键过程及其与气候系统耦合研究”，项目骨干，2013/01~2017/12

8.国家863计划重点项目专题：“高维快速富氏变换（FFT）的高效并行算法研究”，专题负责人，2010/07~2012/12

9.清华大学自主科研项目：“支持地球系统模式的并行耦合器研究”，项目骨干，2010/01~2011/12

1.刘利，孙超，李锐喆，王斌. 一种数值预报的集合耦合同化系统及方法. 发明专利号：ZL201911154881.1，授权公告日：2020年11月27日，授权公告号：CN110909297B；国际申请号：PCT/CN2019/122765

2.刘利，李锐喆，张诚，王斌. 面向数值模型的并行通信方法、装置、系统和存储介质. 发明专利号：ZL201911019068.3，授权公告日：2020年11月27日，授权公告号CN110764934B；国际申请号：PCT/CN2019/122767

3.刘利, 于灏, 孙超, 李锐喆, 于馨竹. 一种并行通信路由建立方法及系统. 发明专利号：ZL202010127096.3，授权公告日：2020年12月18日，授权公告号CN111367665B；国际申请号：PCT/CN2020/126790

4.刘利. 一种数值应用程序的软件模块集成系统及运行方法. 发明专利号：ZL202010037868.4，授权公告日：2021年1月1日，授权公告号CN111258674B；国际申请号：PCT/CN2020/126788

5.刘利，杨昊禹，李锐喆，张诚，王斌. 一种二维网格图形的三角化确定方法. 发明专利号：ZL201811400590.1，授权公告日：2020年4月3日，授权公告号：CN109754449B

6.刘利, 王小鸽, 杨广文. 地球系统模式的通用模块化并行耦合系统. 发明专利号：ZL201110021098.5，授权公告日：2016年5月25日，授权公告号：CN102592251B

7.刘利, 李锐喆, 姜进磊, 杨广文. 基于多核处理器的核糖核酸次级结构并行预测方法. 发明专利号：ZL201110030505，公开号：CN102073798，授权号：CN102073798B