Представлена модель трассы оптического зондирования морской среды на основе двухпотокового приближения теории переноса излучения и кусочно-линейной аппроксимации вертикального распределения примесей. Предложен метод решения обратной задачи оптического зондирования, позволяющий восстанавливать характеристики пространственного распределения концентраций примесей в приповерхностном слое моря.