Розглядається задача виявлення шару з підвищеними розсіювальними властивостями за фотометричними спостереженнями яскравості неба в умовах сутінок. За допомогою числового моделювання показано, що метод розв'язування оберненої задачі сутінкового зондування, запропонований Н. Б. Діварі, приводить до розмивання шарів з підвищеними розсіювальними властивостями, а метод, запропонований В. Н. Лебединцем, нестійкий відносно помилок спостережень і помилок параметрів моделі. Ми пропонуємо новий метод розв'язання оберненої задачі сутінкового зондування, оснований на алгоритмі регуляризацїї. Показано високу стійкість нашого методу до помилок спостереження та істотно менше розмивання шарів з підвищеними розсіювальними властивостями.