磁重联是太阳风和磁层之间能量传输和物质交换的重要物理过程,氧离子（O+）不仅能够参与磁重联,还可以降低重联率,进而影响太阳风的能量和物质进入地球空间。研究向阳面磁层顶氧离子随太阳风条件,地磁活动和太阳紫外/极紫外辐射通量的变化,以及氧离子在上述不同条件下的空间分布不仅有助于理解氧离子在磁层的输运和逃逸,而且能为研究发生在向阳面磁层顶的磁重联和K-H不稳定性过程提供启示,还能帮助分析氧离子对太阳风能量和物质进入地球空间造成的影响。本文利用MMS卫星在向阳面磁层顶就位观测的数据研究了氧离子数密度随不同太阳风条件,地磁活动以及太阳紫外/极紫外辐射通量的变化及其在不同参数范围下的空间分布,不同能量段氧离子在向阳面磁层顶的空间分布也在本文进行了研究。首先,本文研究了氧离子和氢离子数密度及其比值随太阳风参数（Psw,IMF By和IMF Bz）,地磁活动（SYM-H）和太阳紫外/极紫外辐射通量（F10.7）的变化。研究发现氧离子和氢离子数密度都随SYM-H指数的增加而减少,而且也都随太阳风动压的增加而指数增加,但氧离子数密度随SYM-H指数和太阳风动压的变化比氢离子剧烈。氢离子数密度随IMF By和IMF Bz的变化都很小,但氧离子数密度和氧氢离子数密度比则随着IMF By和IMF Bz绝对值的增加而增加。此外,氢离子数密度随F10.7指数的变化不大,但氧离子数密度随F10.7指数先增大而后趋于平稳。其次,考察了氧离子和氢离子数密度及其比值在上述不同参数范围下的空间分布。根据不同参数范围将离子数据投影在磁层顶二维平面（GSM坐标系下X-Y平面）上,并定义了非对称性指数来定量描述晨昏不对称性。当IMF By为正值时,氧离子数密度在南向行星际磁场条件下呈现昏侧不对称性;当IMF By为负值时,氧离子数密度在北向行星际磁场条件下呈现晨侧不对称性。氢离子数密度在各种行星际磁场条件下都没有表现出明显的晨昏不对称性。晨昏行星际磁场方向对向阳面磁层顶氧离子数密度的晨昏不对称性有很重要的影响,当行星际磁场为南向时,IMF By为正能够促使氧离子数密度分布出现昏侧不对称性;当行星际磁场为北向时,IMF By为负能够促使氧离子数密度分布出现晨侧不对称性。当太阳风动压增强时,氢离子数密度的非对称性指数也随之增加,但太阳风动压似乎对氧离子数密度的晨昏不对称性影响有限。与之类似,氢离子数密度的非对称性指数也随F10.7指数的增加而增加,但是F10.7指数似乎对氧离子数密度晨昏不对称性的影响也不大。随后,研究了不同能量段氧离子和氢离子微分通量及其比值在磁层顶二维平面（GSM坐标系下X-Y平面）上的分布。当离子能量从～1 keV增加至～35 keV时,氧离子微分通量的晨昏不对称性变化很小,但氢离子微分通量的昏侧不对称性却随着离子能量从～10 keV增加至～35 keV越来越明显。氧氢离子微分通量比在晨侧随能量的增加比在昏侧更加显著,因此出现越来越明显的晨侧不对称性。上述结果也表明能量在～1 keV至～40 keV的氢离子和氧离子在输运到向阳面磁层顶的途中经历了不同的过程。最后,特别考察了强亚暴期间昏侧磁层顶氧离子和氢离子数密度及其比值随太阳风参数（Psw,IMF By和IMF Bz）以及地磁活动（AE）的变化规律。研究发现氧离子数密度以及氧氢离子数密度比的最大值都发生在强亚暴恢复相期间且对应于南向行星际磁场条件。氧离子数密度随太阳风动压的增加而指数增加。当行星际磁场为南向时,氧离子数密度随着IMF Bz绝对值的增加而指数上升。与此同时,氧氢离子数密度比则随IMF By的增加而指数增长,这个结果与地磁活动期间昏侧内磁层氧离子含量随行星际磁场By分量的变化关系类似,这表明昏侧磁层顶氧离子在强亚暴期间的变化与内磁层氧离子的变化有密切联系。