Почему при взгляде из космоса вода в океане кажется сине-голубой, а вода из под крана воспринимается как бесцветная? И почему вода в первом случае кажется именно сине-голубой, а не зеленой, темно-синей или фиолетовой?

Воздух тоже воспринимается нами прозрачным. И стекло. Точнее так — тонкие слои многих веществ и материалов прозрачны, свет не успевает заметно поглотиться. Даже металлы могут быть довольно прозрачными при достаточно тонком слое: вспомните полупрозрачные зеркала и тонкие металлизированные плёнки, которые клеют на стекла окон для защиты от жары.

У любого прозрачного материала есть две характеристики, описывающих оптическую сторону вопроса. Первая — это расстояние, на котором свет ослабевает в E раз (число е — то, которое 2,71828), вторая — спектр поглощения. Спектры, к слову, это графики, где по горизонтали отложена длина волны или частота излучения, а по вертикали — либо интенсивность излучения, либо интенсивность излучения, как-то с веществом провзаимодействовавшего. Например, поглощённого или отражённого а по вертикали — либо интенсивность излучения, либо интенсивность излучения, как-то с веществом провзаимодействовавшего. Например, поглощенного или отраженного — тогда говорят «спектр поглощения» или «спектр отражения».

У воды спектр поглощения крайне интересный. Для большинства видов излучения она столь же «прозрачна, как бетон для видимого света. Вода великолепно защищает вас от ультрафиолета, рентгена и даже гамма-излучения (иными словами, практически не пропускает эти виды излучения), очень плохо пропускает инфракрасное излучение и поглощает микроволны. Последнее, кстати, используется в СВЧ-печках. Прозрачность (да и то относительная) у воды лишь в видимом спектре, причем голубые лучи проходят через нее существенно лучше (отсюда и ее голубой цвет).

Ну то есть как «лучше»? Тоже ведь слово не очень подходящее. Скажем, чистейшие воды антарктических морей позволяют видеть белый диск на верёвочке (стандартное приспособление для оценки прозрачности моря) вплоть до отметки около 80 метров глубины, а на глубины свыше 200 метров не проходит никакой свет и там совершенно темно в любое время суток. Вода из крана такая же (даже, возможно, чуть мутнее), просто вы не видите ее слоями толщиной больше метра — или сколько там у вас можно набрать в ванну. Уже в бассейнах голубизна воды хорошо заметна, не говоря уж о водоемах побольше.

И — второй важный момент — при взгляде сверху вы видите не только рассеянный внутри воды или отраженный ото дна свет. Вы еще видите отражение от поверхности, а оно, кстати, будет просто бликами, ведь вода при определенном угле окажется блестящей как зеркало.

Что же касается того, «почему вода именно голубая, а не фиолетовая или зеленая», то тут простой ответ звучит как «потому что молекулы воды лучше поглощают кванты света с определённой энергией». Просто так получилось, что разные молекулы можно по-разному растолкать-раскрутить-потрясти, и молекулы воды реагируют лишь на определенные воздействия — подобно тому, как вы не сможете легко раскачать маятник на веревочке или грузик на пружинке с любой нужной вам частотой. Какие-то частоты (излучения) будут поглощаться, а какие-то — нет.

Детальный расчет спектров поглощения — это нетривиальная задача из области квантовой механики, рассмотрение которой выходит за рамки данного вопроса (и ответа).