Avec sa bande d’observation de 2 330 km de large, MODIS voit chaque point de notre monde tous les 1 à 2 jours dans 36 bandes spectrales discrètes. Par conséquent, MODIS suit un plus large éventail de signes vitaux de la terre que tout autre capteur Terra. Par exemple, le capteur mesure le pourcentage de la surface de la planète qui est recouverte de nuages presque tous les jours. Cette large couverture spatiale permet à MODIS, en collaboration avec MISR et CERES, d’aider les scientifiques à déterminer l’impact des nuages et des aérosols sur le budget énergétique de la Terre.
En plus d’enregistrer la fréquence et la distribution de la couverture nuageuse, MODIS mesure les propriétés des nuages telles que la distribution et la taille des gouttelettes de nuages dans l’eau liquide et les nuages de glace. MODIS mesure également les propriétés des aérosols – de minuscules particules liquides ou solides dans l’atmosphère. Les aérosols pénètrent dans l’atmosphère à partir de sources d’origine humaine telles que la pollution et la combustion de biomasse et de sources naturelles telles que les tempêtes de poussière, les éruptions volcaniques et les incendies de forêt. MODIS aide les scientifiques à déterminer la quantité de vapeur d’eau dans une colonne de l’atmosphère et la distribution verticale de la température et de la vapeur d’eau — des mesures cruciales pour comprendre le système climatique de la Terre.
MODIS est idéal pour surveiller les changements à grande échelle dans la biosphère qui donnent de nouvelles informations sur le fonctionnement du cycle mondial du carbone. MODIS mesure l’activité photosynthétique des plantes terrestres et marines (phytoplancton) pour obtenir de meilleures estimations de la quantité de gaz à effet de serre absorbée et utilisée dans la productivité des plantes. Couplées aux mesures de la température de surface du capteur, les mesures de la biosphère de MODIS aident les scientifiques à suivre les sources et les puits de dioxyde de carbone en réponse aux changements climatiques.
Presque tous les jours sur l’ensemble du globe, le capteur surveille les changements à la surface de la terre, s’appuyant ainsi sur et prolongeant le patrimoine commencé par Landsat. MODIS cartographie l’étendue de la neige et de la glace apportées par les tempêtes hivernales et les températures glaciales. Le capteur observe la « vague verte » qui balaie les continents alors que l’hiver cède la place au printemps et que la végétation fleurit en réponse. Il voit où et quand les catastrophes frappent — comme les éruptions volcaniques, les inondations, les tempêtes violentes, les sécheresses et les incendies de forêt — et aidera, espérons-le, les gens à se mettre hors de danger. Les bandes de MODIS sont particulièrement sensibles aux incendies; elles peuvent distinguer les brûlures enflammées des brûlures fumantes et fournissent de meilleures estimations des quantités d’aérosols et de gaz que les incendies libèrent dans l’atmosphère.
MODIS voit des changements dans les populations de phytoplancton du Pacifique qui pourraient signaler l’apparition des célèbres frères et sœurs climatiques El Niño / La Niña bien avant leur arrivée. À son tour, en couplant ses mesures de température de surface de la mer et de couleur de l’océan, MODIS a observé les impacts d’El Niño et de La Niña sur la plante marine microscopique. MODIS dispose également d’un canal unique pour mesurer la fluorescence de la chlorophylle. Toutes les plantes bombardées de lumière commencent à briller, ou à fluorescer, mais dans des longueurs d’onde que nos yeux ne peuvent pas voir. Plus les plantes fluorent, moins elles utilisent d’énergie pour la photosynthèse. Ainsi, MODIS ne cartographie pas seulement la distribution du phytoplancton, il nous aide également à évaluer sa santé.
Un autre instrument MODIS vole à bord du navire jumeau de Terra, l’Aqua.