引潮力可以表示为一个标量函数的梯度,这个标量函数称为引潮力位。月球和太阳在地球内部形成的引潮力位既是随时间变化的函数,也是作用点在地球内部位置的函数。建立如图所示的坐标系,
、
表示地、月中心。
将A点的坐标记为(),则:
…(1) |
…(2) |
…(3) |
得A点的引潮力:
…(4) |
引进标量函数:
…(5) |
则有:
…(6) |
即是
的力位,
…(7) |
即引潮力是一个有势力,就是月亮的引潮力位。
与引力位类似,引潮力位也可以表示成球函数级数的形式,用表示
点和月亮相对于地心的夹角,有:
…(8) |
注意到,
,可得引潮力位的球谐函数形式:
…(9) |
由于引力及地心加速度都是按矢量加法合成的,而各天体的引潮力位的表达式都类似于月亮的情形,所以,只要给出各天体的引潮力位,然后将它们相加就可得到总的引潮力位。