Sachverhalt:
A.
A.a. Die Jugendanwaltschaft See/Oberland des Kantons Zürich verurteilte A._ mit Strafbefehl vom 27. Februar 2019 unter anderem wegen versuchter schwerer Körperverletzung, versuchten Raubes und Angriffs zu einer Freiheitsstrafe von drei Monaten. Gleichzeitig ordnete sie eine ambulante Behandlung und eine persönliche Betreuung an. Der Vollzug der Freiheitsstrafe schob sie zugunsten der ambulanten Schutzmassnahmen auf. Zuvor hatte die Jugendanwaltschaft A._ bereits mit Strafbefehl vom 4. Februar 2014 der Widerhandlung gegen das Strassenverkehrsgesetz und mit Strafbefehl vom 5. Januar 2017 der Gehilfenschaft zu Raub sowie der einfachen Körperverletzung schuldig gesprochen.
A.b. Gestützt auf die im Rahmen der ambulanten Behandlung und der persönlichen Betreuung durch die zuständigen Fachpersonen gemachten Erfahrungen und auf eine vom Vater von A._ am 20. Mai 2019 unaufgefordert gegenüber der Jugendanwaltschaft abgegebenen Erklärung, wonach A._ Drogen konsumiere, nicht zur Arbeit gehe und ihm eine Tagesstruktur fehle, kam die Jugendanwaltschaft zum Schluss, dass die ambulanten Schutzmassnahmen nicht gegriffen hätten. Mit Bericht vom 17. Juli 2019 leitete sie beim Jugendgericht des Bezirks Pfäffikon ein Verfahren auf Änderung der ambulanten Schutzmassnahmen ein.
A.c. Das Jugendgericht hob am 19. September 2019 die mit Strafbefehl vom 27. Februar 2019 angeordnete persönliche Betreuung auf und ordnete eine Unterbringung im Sinne von Art. 15 Abs. 1 und 2 des Bundesgesetzes vom 20. Juni 2003 über das Jugendstrafrecht (JStG; SR 311.1) sowie die Weiterführung der ambulanten Behandlung an. Es schob den Vollzug der mit Strafbefehl vom 27. Februar 2019 ausgefällten Freiheitsstrafe von drei Monaten und der mit Strafbefehl der Jugendanwaltschaft vom 4. Juli 2019 ausgefällten Freiheitsstrafe von einem Tag zugunsten der stationären Schutzmassnahme auf.
Dagegen erhob A._ ein Rechtsmittel.
B.
B.a. Im Hinblick auf die Einleitung des Verfahrens auf Änderung der Schutzmassnahmen ordnete die Jugendanwaltschaft am 23. Mai 2019 vorsorglich die Unterbringung von A._ in einer geschlossenen Einrichtung im Sinne von Art. 5 i.V.m. Art. 15 Abs. 1 und 2 JStG an. Sie wies A._ ab 24. Mai 2019 in das Gefängnis Limmattal und ab 27. Mai 2019 in die geschlossene Abteilung des Massnahmenzentrums Arxhof ein. Am 2. August 2019 verfügte die Jugendanwaltschaft die Einweisung von A._ zur Sicherung der vorsorglichen Schutzmassnahme in das Untersuchungsgefängnis Basel (Jugendabteilung). Am 13. August 2019 erfolgte die Versetzung in das Gefängnis Affoltern a.A. (Jugendabteilung). Sie verlängerte die Einweisung in der Folge mehrmals.
B.b. Am 11. Dezember 2019 beantragte A._ bei der Jugendanwaltschaft, die vorsorglich angeordnete Unterbringung sei aufzuheben und er sei "unverzüglich aus der Haft zu entlassen". Die Jugendanwaltschaft wies das Gesuch am 13. Dezember 2019 ab.
Dagegen führte A._ Beschwerde. Das Obergericht des Kantons Zürich hob am 24. Dezember 2019 die Verfügung der Jugendanwaltschaft von Amtes wegen auf und überwies die Sache zuständigkeitshalber an das Jugendgericht.
Das Jugendgericht wies das Gesuch um Aufhebung der vorsorglichen Unterbringung und unverzügliche Entlassung "aus der Haft" am 14. Januar 2020 ab. Es versandte diesen Beschluss gemeinsam mit dem begründeten "Urteil" vom 19. September 2019.
C.
A._ reichte beim Obergericht des Kantons Zürich am 23. Januar 2020 zwei separate Beschwerdeschriften ein. Die eine richtete sich gegen das "Urteil" des Jugendgerichts vom 19. September 2019 und die andere gegen dessen Beschluss vom 14. Januar 2020. Das Obergericht eröffnete zwei Beschwerdeverfahren und erliess am 26. Februar 2020 zwei begründete Beschlüsse. Hinsichtlich der Hauptsache hielt es zunächst fest, das Jugendgericht habe seinen Entscheid fälschlicherweise als "Urteil" bezeichnet und die Berufung als zulässiges Rechtsmittel angegeben. Richtigerweise hätte der jugendgerichtliche Entscheid in Beschlussform ergehen und die Beschwerde als zulässiges Rechtsmittel angegeben werden müssen. Der Beschwerdeführer habe dies erkannt und Beschwerde erhoben. Das Obergericht wies beide Beschwerden ab und auferlegte A._ die Gerichtsgebühr von Fr. 200.-- (Verfahren UH200020 betreffend Änderung der Schutzmassnahme) und Fr. 500.-- (Verfahren UH200019 betreffend Aufhebung der vorläufigen Schutzmassnahme und "Haftentlassung").
D.
A._ führt gegen beide Beschlüsse mit zwei Eingaben vom 13. März 2020 Beschwerde in Strafsachen. Im Verfahren betreffend Änderung der Schutzmassnahme (6B_326/2020) beantragt er, der obergerichtliche Beschluss sei aufzuheben und der Antrag der Jugendanwaltschaft auf Anordnung einer Unterbringung abzuweisen. Er sei unverzüglich aus der stationären Unterbringung im Gefängnis Affoltern a.A. zu entlassen. Im Verfahren betreffend Aufhebung der vorläufigen Schutzmassnahme und "Haftentlassung" (6B_327/2020) stellt er die Anträge, der obergerichtliche Beschluss und die vorsorglich angeordnete Schutzmassnahme seien aufzuheben. Er sei unverzüglich aus der stationären Unterbringung im Gefängnis Affoltern a.A. zu entlassen. A._ ersucht in beiden Verfahren um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.

Erwägungen:
1.
Das Bundesgericht vereinigt mehrere Verfahren, wenn sie in einem engen sachlichen Zusammenhang stehen, namentlich wenn sie sich gegen denselben Entscheid richten und wenn sie die gleichen Parteien sowie ähnliche oder gleiche Rechtsfragen betreffen (vgl. Art. 71 BGG i.V.m. Art. 24 Abs. 2 lit. b BZP; <ref-ruling> E. 1; <ref-ruling> E. 1). Streitgegenstand der beiden Verfahren ist einerseits die Aufhebung der vorsorglichen Unterbringung des Beschwerdeführers während des Verfahrens betreffend Änderung der Schutzmassnahme und andererseits die Änderung der Schutzmassnahme beziehungsweise die Anordnung der geschlossenen Unterbringung. Die Verfahren hängen damit sachlich sehr eng zusammen, betreffen die gleichen Parteien und es stellen sich die gleichen Rechtsfragen. Da auch beide Verfahren spruchreif sind, rechtfertigt es sich, diese zu vereinigen und die Beschwerden in einem einzigen Entscheid zu behandeln. Weil der Beschwerdeführer in beiden Verfahren die gleichen Rügen erhebt und seine Ausführungen weitestgehend identisch sind, erübrigt es sich, nachfolgend - mit Ausnahme von E. 2 - zwischen den beiden Verfahren zu unterscheiden.
2.
Gemäss Art. 78 Abs. 2 lit. b BGG beurteilt das Bundesgericht Beschwerden in Straf- und Massnahmenvollzugssachen. Beim vorinstanzlichen Beschluss betreffend Entlassung aus der vorsorglichen Unterbringung handelt es sich um einen selbstständig eröffneten Zwischenentscheid, der einen nicht wieder gutzumachenden Nachteil bewirken kann (Art. 93 Abs. 1 lit. a BGG). Dagegen ist die Beschwerde in Strafsachen grundsätzlich zulässig (vgl. Urteile 6B_115/2015 vom 22. April 2015 E. 1, nicht publ. in: <ref-ruling>; 6B_85/2014 vom 18. Februar 2014 E. 2; 1B_437/2011 vom 14. September 2011 E. 2; 1B_32/2011 vom 15. Februar 2011 E. 1). Das Bundesgericht hat entschieden, dass die Untersuchungshaft keine vorsorgliche Massnahme im Sinne von Art. 98 BGG (beschränkte Beschwerdegründe) darstellt und demnach im Rahmen der Beschwerde in Strafsachen keine Kognitionsbeschränkung gemäss dieser Bestimmung erfolgt (vgl. <ref-ruling> E. 2.2; <ref-ruling> E. 1.2; <ref-ruling> E. 2; siehe namentlich auch Urteil 1B_222/2014 vom 8. Juli 2014 E. 1.3). Die Frage, ob dies auch für die vorsorgliche Unterbringung im Jugendstrafverfahren gelten muss, kann hier - wie bereits im Urteil 6B_115/2015 vom 22. April 2015 E. 1, nicht publ. in: <ref-ruling> - offenbleiben, da der Beschwerdeführer in diesem Zusammenhang hauptsächlich die Verletzung von Verfassungs- sowie Konventionsrecht rügt und die gleichen Rügen auch im Verfahren betreffend Änderung der Schutzmassnahmen vorbringt, in dem die Beschwerdegründe nicht beschränkt sind (vgl. zur aufgeworfenen Frage: Urteile 6B_85/2014 vom 18. Februar 2014 E. 2; 1B_245/2012 vom 22. Mai 2012 E. 1.2.2; 1B_32/2011 vom 15. Februar 2011 E. 1.2).
Hinsichtlich der Beschwerde in der Hauptsache (Änderung der Schutzmassnahme / Anordnung der geschlossenen Unterbringung) erübrigen sich Erwägungen zu den Eintretensvoraussetzungen.
Es ist auf beide Beschwerden einzutreten.
3.
3.1. Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz verletze Art. 56 Abs. 5 StGB i.V.m. Art. 1 Abs. 2 lit. c JStG, Art. 19 JStG und den Verhältnismässigkeitsgrundsatz (Art. 5 Abs. 2 BV), indem sie die Schutzmassnahme ändere beziehungsweise seine Unterbringung gemäss Art. 15 JStG anordne. Sie gehe zu Unrecht und ohne Auseinandersetzung mit seinen Argumenten davon aus, er sei massnahmenfähig und es bestehe eine geeignete Vollzugseinrichtung. Dass eine aufnahmebereite Einrichtung fehle führe in Kombination mit seiner mangelnden Massnahmenfähigkeit dazu, dass die Massnahme wirkungslos im Sinne von Art. 19 Abs. 1 JStG sei, was die Vorinstanz in Verletzung von Bundesrecht ebenfalls verkenne.
3.2. Die Vorinstanz erwägt, das Jugendgericht habe sich eingehend sowie überzeugend mit der Situation des Beschwerdeführers auseinandergesetzt, und verweist vorab auf dessen tatsächliche sowie rechtliche Erwägungen (Beschluss S. 7 f.). Das Jugendgericht erwog anhand des Therapieabschlussberichts vom 23. Mai 2019 (nachfolgend Therapieabschlussbericht; kantonale Akten, act. 3/2), dass sich die Verhältnisse seit Erlass des Strafbefehls vom 27. Februar 2019 geändert hätten und sich herausgestellt habe, dass die bisherigen ambulanten Massnahmen nicht gegriffen hätten. Die Massnahmen- und Therapiebedürftigkeit des Beschwerdeführers sei jedoch nach wie vor klar gegeben ("Urteil" Jugendgericht S. 14).
In der Folge prüfte das Jugendgericht, ob die Voraussetzungen einer Unterbringung im Sinne von Art. 15 JStG vorliegen würden. Bei seiner Beurteilung stützte es sich insbesondere auf das psychiatrische Gutachten vom 27. Juni 2019 (nachfolgend Gutachten; kantonale Akten, act. 2/1), den Abschlussbericht des Massnahmenzentrums Arxhof vom 14. August 2019 (nachfolgend Abschlussbericht MZE; kantonale Akten, act. 19) und den Therapieabschlussbericht. Es erwog zusammengefasst, die Berichte der Fachpersonen zeigten übereinstimmend, dass beim Beschwerdeführer ein Entwicklungsdefizit vorliege, das es zu behandeln gelte. Der Gutachter halte nachvollziehbar fest, dass der Beschwerdeführer zufolge einer Persönlichkeitsentwicklungsstörung massnahmenbedürftig sei. Die Fachpersonen gingen von einer erzieherischen sowie therapeutischen Betreuung durch eine Unterbringung aus, da sie sinngemäss der Ansicht seien, der Beschwerdeführer sei (noch) nicht in der Lage, längerfristig ein selbstständiges Leben, insbesondere den Berufsalltag, ohne gefestigte Strukturen zu führen. Insbesondere der Gutachter halte nur eine stationäre und zumindest vorübergehend geschlossene Massnahme als dauerhaft zielführend, um den Beschwerdeführer trotz seiner grundsätzlichen Entwicklungsmöglichkeit auch langfristig von weiterer Delinquenz abzuhalten. Insgesamt gehe aus dem Gutachten beziehungsweise dem Bericht sowie aus dem bisherigen Massnahmenvollzug nachvollziehbar hervor, dass die vorerst geschlossene stationäre Unterbringung erforderlich sei, um die notwendige Erziehung und Behandlung des Beschwerdeführers sicherzustellen, sowie dass keine weniger in dessen Persönlichkeitsrechte einschneidende Massnahme zur Verfügung stehe.
Auch sei der Beschwerdeführer massnahmenfähig. Einerseits gehe das Jugendstrafgesetz davon aus, dass Jugendliche grundsätzlich schutzmassnahmenfähig seien, weshalb die Massnahmenunfähigkeit nur sehr zurückhaltend und nur nach gescheiterten Versuchen anzunehmen sei. Andererseits sei vorliegend nicht erwiesen, dass die Massnahme mittelfristig keine erzieherische oder therapeutische Wirkung haben könnte und der Beschwerdeführer deshalb massnahmenunfähig sei, da noch nicht mit einem tatsächlichen Versuch habe gestartet werden können. Auch habe der Beschwerdeführer sowohl bei der ambulanten Therapie als auch im Massnahmenzentrum Arxhof anfänglich Kooperationsbereitschaft und Absprachefähigkeit gezeigt.
Betreffend die geltend gemachte Massnahmenunwilligkeit stellte das Jugendgericht klar, dass irrelevant sei, ob der Beschwerdeführer die Anordnung einer Schutzmassnahme an sich oder die Anordnung einer Unterbringung ablehne, da grundsätzlich davon auszugehen sei, dass er sich motivieren lasse. Mit seinem Verhalten versuche der Beschwerdeführer offenkundig, den Abbruch der Massnahme zu erzwingen. Wie der Verlauf seines bisherigen Lebens gezeigt habe, sei er mit diesem Trotzverhalten in schwierigen Situationen jeweils zum Ziel gelangt. Jedoch rechtfertige der Beschwerdeführer mit der Verweigerung der Zusammenarbeit und dem therapeutisch-erzieherisch schwer erreichbaren Verhalten gerade die einschneidende Massnahme der Unterbringung. Es könne nicht ausgeschlossen werden, dass sich der Beschwerdeführer im Verlauf des Massnahmenvollzugs kooperationsbereit zeigen werde, insbesondere wenn keine Möglichkeit mehr bestehe, mit der Verweigerung der Kooperation das angestrebte Ziel der Freilassung zu erreichen.
Hinsichtlich der Verhältnismässigkeit gehe aus dem Gutachten nachvollziehbar und schlüssig hervor, dass der Beschwerdeführer bezüglich Gewalttaten und räuberischen Eigentumsdelikten mittel- bis hochgradig rückfallgefährdet sei. Die Legalprognose sei gemäss Gutachten ungünstiger, je früher der Jugendliche Verhaltensauffälligkeiten zeige. Neben den gerichtlich erstellten Gewaltdelikten seien auch weitere Vorfälle des Beschwerdeführers bekannt, die insbesondere den KESB-Akten zu entnehmen seien. In der Folge zeigte das Jugendgericht ausführlich auf, dass der Beschwerdeführer bereits seit der ersten Sekundarstufe erhebliche Auffälligkeiten im Sozialverhalten gezeigt hatte und durch eine geringe Frustrationstoleranz sowie durch verbal und physisch aggressives Verhalten aufgefallen war. Es schloss daraus, dass die gerichtlich festgehaltenen Gewaltdelikte im Hinblick auf die Gewaltbereitschaft des Beschwerdeführers keine Ausnahmefälle gewesen seien, was die gutachterlich attestierte hohe Rückfallgefahr bestätige. Aufgrund der hohen Wahrscheinlichkeit weiterer Straftaten scheine die Schwere des Eingriffs in die Persönlichkeitsrechte des Beschwerdeführers als verhältnismässig. Komme hinzu, dass insbesondere im Jugendstrafrecht bei der Voraussetzung der Verhältnismässigkeit im engeren Sinne davon ausgegangen werde, dass nur das Erfordernis der erzieherischen Betreuung und/oder therapeutischen Behandlung des Täters massgeblich sei, ohne Rücksicht auf die Schwere der begangenen Taten. Es sei zu prüfen, ob die Schutzmassnahme in Bezug auf die Erziehungs- und Behandlungsbedürftigkeit angemessen sei. Auch sei die Verhältnismässigkeit nicht von der Dauer der ursprünglich angeordneten Freiheitsstrafe abhängig, sondern von deren Eignung, die Legalprognose zu verbessern.
Abschliessend gelangte das Jugendgericht zum Schluss, die Fortführung der vorsorglich angeordneten Unterbringung beziehungsweise deren definitive Anordnung sei angezeigt und verhältnismässig, um die Behandlung der dem Beschwerdeführer attestierten Persönlichkeitsentwicklungsstörung und dessen Sozialisierung sicherzustellen ("Urteil" Jugendgericht S. 25 ff.).
In Ergänzung dieser jugendgerichtlichen Erwägungen geht die Vorinstanz auf die Kritik des Beschwerdeführers ein. Sie erwägt, der Beschwerdeführer vermöge mit seinen Ausführungen nicht aufzuzeigen, dass er massnahmenunfähig sei. Dass bei ihm von einer erschwerten Formbarkeit und damit einhergehend von einer "nicht allzu" günstigen Behandlungs- und Bewährungsprognose ausgegangen werden müsse, sei unbestritten. Konkrete und ausreichende Anhaltspunkte für die Annahme einer Massnahmenunfähigkeit lägen jedoch klarerweise nicht vor. Die Vorinstanz gelangt zum Schluss, die Änderung der Massnahme in eine Unterbringung im Sinne von Art. 15 Abs. 1 und 2 JStG erweise sich nicht als bundesrechtswidrig (Beschluss UH200020 S. 9 ff.).
3.3.
3.3.1. Das Jugendstrafrecht strebt die täterorientierte Sanktionierung minderjähriger Straftäter an. Die Sanktionen verfolgen das Ziel, den zu beurteilenden Jugendlichen von der Begehung weiterer Straftaten abzuhalten und dessen Weiterentwicklung zu fördern und günstig zu beeinflussen. Neben Strafen (Art. 22-25 JStG) kennt das Jugendstrafrecht namentlich Schutzmassnahmen. Dazu gehören die Aufsicht (Art. 12 JStG), die persönliche Betreuung (Art. 13 JStG), die ambulante Behandlung (Art. 14 JStG) sowie die offene und geschlossene Unterbringung (Art. 15 JStG). Strafen und Schutzmassnahmen können bzw. müssen miteinander kombiniert werden, wobei regelmässig zunächst die Massnahme und dann allenfalls die Strafe vollzogen wird. Schutzmassnahmen nach Art. 12 ff. JStG sollen den Bedürfnissen des jugendlichen Rechtsbrechers nach Erziehung und Schutz Rechnung tragen. Sie sind daher periodisch auf ihre Wirkungen in Bezug auf die Persönlichkeit und Entwicklung des Jugendlichen und damit auf ihre Zweckmässigkeit zu überprüfen und bei Bedarf anzupassen. Im Verlaufe des Vollzugs kann sich zeigen, dass die ursprünglich angeordnete Schutzmassnahme ihren Zweck aufgrund geänderter Verhältnisse nicht mehr erreicht und eine andere Schutzmassnahme als erforderlich oder jedenfalls als zweckmässiger erscheint. Art. 18 Abs. 1 Satz 1 JStG erlaubt daher eine Massnahme nachträglich zu ändern, d.h. durch eine andere zu ersetzen, wenn sich die Verhältnisse geändert haben, wobei die Änderung in der Anordnung einer im Verhältnis zur bisherigen mehr oder weniger eingreifenden Massnahme bestehen kann. Die in Art. 18 JStG geregelte Massnahmenabänderbarkeit bildet Wesensmerkmal des jugendstrafrechtlichen Massnahmenrechts. Es gilt dabei der Grundsatz der jederzeitigen Abänderbarkeit der Massnahme bis zur Vollendung des 25. Altersjahrs eines Jugendlichen (siehe Art. 19 Abs. 2 JStG). Die Zustimmung eines mündigen Betroffenen braucht es dabei nur für die Schutzmassnahmen der Aufsicht (Art. 12 Abs. 3 JStG) und der persönlichen Betreuung (Art. 13 Abs. 4 JStG), nicht aber für eine Unterbringung (Art. 15 JStG), welche über die Mündigkeit des Jugendlichen hinaus auch ohne dessen Einverständnis angeordnet und vollzogen werden kann (<ref-ruling> E. 3.1 f. mit Hinweisen).
3.3.2. Nach Art. 15 Abs. 1 JStG ordnet die urteilende Behörde die Unterbringung des Jugendlichen an, wenn dessen notwendige Erziehung und Behandlung nicht anders sichergestellt werden kann. Die Unterbringung erfolgt namentlich bei Privatpersonen oder in Erziehungs- oder Behandlungseinrichtungen, die in der Lage sind, die erforderliche erzieherische oder therapeutische Hilfe zu leisten. Die Unterbringung in einer geschlossenen Einrichtung darf gemäss Art. 15 Abs. 2 JStG nur angeordnet werden, wenn sie für den persönlichen Schutz oder für die Behandlung der psychischen Störung des Jugendlichen unumgänglich (lit. a) oder für den Schutz Dritter vor schwer wiegender Gefährdung durch den Jugendlichen notwendig ist (lit. b). Nach Art. 15 Abs. 3 JStG ordnet die urteilende Behörde vor der Unterbringung in einer geschlossenen Einrichtung eine medizinische oder psychologische Begutachtung des Jugendlichen an, falls eine solche nicht bereits erstellt wurde.
Als für den Schutz des Jugendlichen unumgänglich im Sinne von Art. 15 Abs. 2 lit. a JStG kann sich eine geschlossene Unterbringung etwa erweisen, wenn er während einer laufenden Schutzmassnahme immer wieder entweicht, da insoweit nur mittels Unterbringung in einer geschlossenen Einrichtung sichergestellt werden kann, dass der Jugendliche die erforderliche psychotherapeutische Behandlung erhält (Urteile 6B_85/2014 vom 18. Februar 2014 E. 4; 1B_32/2011 vom 15. Februar 2011 E. 2.7; vgl. Botschaft vom 21. September 1998 zur Änderung des Schweizerischen Strafgesetzbuches und des Militärstrafgesetzes sowie zu einem Bundesgesetz über das Jugendstrafrecht, BBl 1999 2235 Ziff. 423.241; Marcel Riesen-Kupper, in: Kommentar Schweizerisches Strafgesetzbuch, Andreas Donatsch [Hrsg.], 20. Aufl. 2018, N. 8 f. zu Art. 15 JStG). Eine geschlossene Unterbringung kann sich besonders bei Drittgefährdung im Sinne von Art. 15 Abs. 2 lit. b JStG auch aufdrängen, wenn ein Jugendlicher jegliche Zusammenarbeit verweigert, therapeutisch-erzieherisch unerreichbar ist und zudem weitere schwere Delikte begeht bzw. sich in immer grössere Schwierigkeiten verstrickt (Urteile 6B_661/2018 vom 24. August 2018 E. 1.4; 6B_85/2014 vom 18. Februar 2014 E. 4; 1B_437/2011 vom 14. September 2011 E. 4.2; je mit Hinweisen). Mit fehlender Motivation und schlechter Führung soll der Jugendliche nicht eine weniger eingreifende Massnahme erzwingen können. Jungen Straftätern soll durch die Massnahme gerade die Chance einer noch möglichen Förderung ihrer Persönlichkeitsentwicklung eröffnet werden (Urteile 6B_661/2018 vom 24. August 2018 E. 1.4; 6B_1000/2017 vom 25. Oktober 2017 E. 3.7; 6B_866/2017 vom 11. Oktober 2017 E. 1.6.3).
3.3.3. Der Grundsatz der Verhältnismässigkeit (Art. 5 Abs. 2 und Art. 36 Abs. 2 und 3 BV) gilt im gesamten Massnahmenrecht, sowohl bei der Anordnung von Massnahmen als auch bei den Folgeentscheidungen (<ref-ruling> E. 5.4 S. 112; Urteil 6B_616/2018 vom 12. Juli 2018 E. 3.5.3). Gemäss Art. 1 Abs. 2 lit. c JStG ist Art. 56 Abs. 2 StGB, welcher die Verhältnismässigkeit im Massnahmenrecht konkretisiert, sinngemäss anwendbar. Das Verhältnismässigkeitsprinzip verlangt, dass die Massnahme geeignet ist, beim Betroffenen die Legalprognose zu verbessern. Weiter muss die Massnahme notwendig sein. Sie hat zu unterbleiben, wenn eine gleich geeignete, aber mildere Massnahme für den angestrebten Erfolg ausreichen würde. Schliesslich muss zwischen dem Eingriff und dem angestrebten Zweck eine vernünftige Relation bestehen (Verhältnismässigkeit i.e.S.; vgl. <ref-ruling> E. 5.4; <ref-ruling> E. 1.2; Urteil 6B_835/2017 vom 22. März 2018 E. 5.2.2 mit Hinweisen, nicht publ. in: <ref-ruling>; HUG/SCHLÄFLI/VALÄR, in: Basler Kommentar, Strafrecht, Bd. II, 4. Aufl. 2019, N. 3b und 12d zu Art. 15 JStG).
3.4.
3.4.1. Der Beschwerdeführer bestreitet nicht, dass die Voraussetzungen für die Änderung der Schutzmassnahme erfüllt sind und die vorerst geschlossene stationäre Unterbringung grundsätzlich erforderlich ist, um seine notwendige Erziehung und Behandlung sicherzustellen, sowie dass keine weniger in seine Persönlichkeitsrechte einschneidende Massnahme zur Verfügung steht. Die Einschätzung der Vorinstanzen, dass die vorerst geschlossene Unterbringung notwendig ist, ist nicht zu beanstanden (vgl. Beschluss UH200020 S. 8; "Urteil" Jugendgericht S. 27). Hingegen stellt der Beschwerdeführer die Geeignetheit der geschlossenen Unterbringung in Frage, indem er seine Massnahmenfähigkeit bestreitet. Er argumentiert, das Jugendgericht und mit ihm die Vorinstanz schliesse insbesondere aufgrund des Abschlussberichts MZE auf seine Massnahmenfähigkeit. Dabei zitiere das Jugendgericht den Bericht nur unvollständig. Daraus ergebe sich, dass er sich im Massnahmenzentrum während eines sehr beschränkten Zeitraums oberflächlich habe anpassen können, er jedoch insgesamt nicht in der Lage gewesen sei, auch nur im geringsten von den dortigen Angeboten zu profitieren. In einer Gesamtbetrachtung spreche der Bericht klar gegen seine Massnahmenfähigkeit. Auch die Erfahrungen in der ambulanten Therapie vermöchten keine positiven Hinweise auf eine vorhandene Massnahmenfähigkeit zu liefern, sondern sprächen eher gegen eine solche. Weiter macht er geltend, die Vorinstanz habe sich nicht mit seinen Argumenten auseinandergesetzt, ohne jedoch eine Verletzung seines Anspruchs auf rechtliches Gehör zu rügen. Abschliessend weist er daraufhin, dass er sich etwa seit dem 25. Juni 2019 mit allen ihm zur Verfügung stehenden Mitteln gegen die Durchführung einer Massnahme wehre. Die Jugendanwaltschaft bemühe sich seit neun Monaten vergeblich, ihn zu einem Massnahmenantritt zu bewegen. Nach dieser langen Zeit sei davon auszugehen, dass die vielen Versuche, ihn in einer Massnahmeneinrichtung unterzubringen, gescheitert seien und er nicht massnahmenfähig sei.
3.4.2. Gemäss Gutachten zeigt der Beschwerdeführer aufgrund einer Persönlichkeitsentwicklungsstörung das Störungsbild einer kombinierten Persönlichkeitsstörung mit dissozialen und unreifen Zügen, wobei er noch rund sieben Jahre Zeit zur psychosozialen Nachreifung habe, sofern er in dieser kommenden Lebensphase konsequent prosozialen Einflüssen ausgesetzt sei (Gutachten S. 21 ff., 37). Aufgrund seiner beeinträchtigten Persönlichkeitsentwicklung bestehe für Gewalttaten und räuberische Eigentumsdelikte ein mittel- bis hochgradiges Rückfallrisiko. Daneben bestehe auch ein Restrisiko für Drogendelikte, das hoch sein dürfte, wenn der Beschwerdeführer weiter im Kreise seiner dissozialen, Drogen konsumierenden Kollegen verkehre, jedoch unter Unterbringungsbedingungen wesentlich kleiner sein dürfte. Letztlich sei auch das Risiko von Verkehrsdelikten zu erwähnen (Gutachten S. 28 ff., 38). Eine Einflussnahme auf die künftige Persönlichkeitsentwicklung sei angesichts des gescheiterten ambulanten Therapieversuchs nur unter Unterbringungsbedingungen möglich, zumal die Eltern des Beschwerdeführers diese Aufsichts- und Kontrollaufgabe auch künftig nicht werden erbringen können und der Beschwerdeführer zur Sicherung seiner Entwicklung auch zuverlässig von dissozialen Peers getrennt werden müsse. Bei der Wahl der Unterbringung sei darauf zu achten, dass diese den Hauptakzent klar auf arbeits- und sozialpädagogische Förderung lege, zumal die Hauptdefizite des Beschwerdeführers in diesem Bereich lägen, währenddem der Therapie eher ein flankierender respektive verstärkender Effekt zukomme, damit der Sozialisationsprozess weiterlaufen könne und nicht an emotionalen Krisen oder Motivationseinbrüchen scheitere. Dies bedeute, dass eine geeignete Einrichtung über einen gut ausgebauten psychiatrisch-psychologischen Dienst verfügen müsse, so dass einerseits die Psychotherapie des Beschwerdeführers gesichert sei, dass andererseits aber auch adjuvante Medikamente in psychischen Krisen eingesetzt werden könnten, um die Massnahmenfähigkeit des Beschwerdeführers aufrecht zu erhalten. Der Beschwerdeführer sei zumindest für absehbare Zeit geschlossen unterzubringen. Inwieweit die Massnahmen trotz Widerstand des Beschwerdeführers zum Erfolg führen könnten, müsse einstweilen offengelassen werden; die kurzfristige Kriminalprävention werde in dieser Hinsicht vermutlich das sicherer zu erreichende Ziel sein, währenddem die berufliche und gesellschaftliche Integration vorerst noch ungewiss sei, zumal sich hier erst zeigen müsse, wo die Grenzen der Sozialisierbarkeit lägen. Nach den gemachten Erfahrungen dürfe keine allzu günstige Prognose gestellt werden, gleichviel ob es nun um die Kriminalprognose, die Behandlungsprognose oder die Bewährungsprognose gehe (Gutachten S. 39 ff.).
Zwar äussert sich der Gutachter nicht explizit zur Massnahmen- und Therapiefähigkeit, jedoch ergibt sich aus seinen Ausführungen sowie dem Umstand, dass er eine (geschlossene) Unterbringung empfiehlt, dass er den Beschwerdeführer als massnahmenfähig einschätzt. So erwidert er auf entsprechende Frage, dass eine Einflussnahme auf die künftige Persönlichkeitsentwicklung nur unter Unterbringungsbedingungen möglich sei (Gutachten S. 39). Auch lässt er die Frage hinsichtlich des Erfolgs der Massnahmen, insbesondere angesichts des Widerstrebens des Beschwerdeführers, offen und führt aus, es müsse sich erst zeigen, wo bei diesem die Grenzen der Sozialisierbarkeit lägen (Gutachten S. 41). Entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers können die Aussagen des Gutachters nicht nur so gedeutet werden, dass dieser hinsichtlich der Massnahmenfähigkeit des Beschwerdeführers starke Zweifel hege. Die vom Beschwerdeführer als "Schlüssel-Aussagen" bezeichneten Ausführungen macht der Gutachter - wie dargelegt - im Zusammenhang mit dem Widerstreben des Beschwerdeführers. Unzutreffend ist der Einwand, der Gutachter befürworte die geschlossene Unterbringung nicht als pädagogische Massnahme zugunsten des Beschwerdeführers, sondern vor allem unter dem Gesichtspunkt der Kriminalprävention. Der Gutachter erachtet die geschlossene Unterbringung für angezeigt, damit die notwendigen pädagogischen und therapeutischen Massnahmen überhaupt zur Durchführung gelangen können, und andererseits aufgrund der bestehenden Fluchtgefahr (Gutachten S. 41).
Insgesamt lassen die gutachterlichen Ausführungen nicht an der Massnahmenfähigkeit des Beschwerdeführers zweifeln.
3.4.3. Betreffend den Abschlussbericht MZE trifft zu, dass die Vorinstanzen diesen nur auszugsweise zitieren. Unzutreffend ist hingegen die vom Beschwerdeführer vertretene These, der Bericht spreche in einer Gesamtbetrachtung klar gegen seine Massnahmenfähigkeit. Zwar ist nicht von der Hand zu weisen, dass die im Abschlussbericht MZE enthaltenen Schilderungen des bisherigen Verlaufs der vorsorglichen Unterbringung darauf hindeuten, dass sich der Beschwerdeführer lediglich zu Beginn der Unterbringung anpasste und sich bemühte, die Regeln und Strukturen einzuhalten. Fraglich ist jedoch, ob die nach der Anfangsphase erfolgte Veränderung im Verhalten des Beschwerdeführers auf eine allfällig mangelnde Massnahmenfähigkeit oder auf seine Massnahmenunwilligkeit zurückzuführen ist. Entgegen seiner Ansicht deuten die Ausführungen im Abschlussbericht MZE eher auf Letzteres hin. So wird darin abschliessend festgehalten, "die deutliche Massnahmenbedürftigkeit bei grundsätzlich vorhandener Massnahmenfähigkeit steht aber in einem Kontrast zur äusserst eingeschränkten Massnahmenwilligkeit". Empfohlen wird weiterhin ein geschlossenes und eng strukturiertes (Gruppen-) Setting mit einzeltherapeutischen, insbesondere aber auch sozialpädagogischen und erzieherischen Angeboten sowie (Aus-) Bildungsmöglichkeiten. Eine familientherapeutische Begleitung stelle eine essentielle Begleitbehandlung dar (Abschlussbericht MZE S. 8).
3.4.4. Auch die Interpretation des Therapieabschlussberichts durch den Beschwerdeführer überzeugt nicht. Dass er keine innere und verbindliche Motivation für die Erreichung der Therapieziele aufzubauen vermochte, immer wieder Zweifel an der Fortführung der Therapie geäussert habe und er Termine nur deshalb eingehalten habe, weil er befürchtet habe, ansonsten in ein Heim zu kommen, deutet nicht zwingend auf eine mangelnde Massnahmenfähigkeit hin. Vielmehr wird das Scheitern der ambulanten Therapie vom Therapeuten mit der ambivalenten und nicht ausreichenden Kooperationsfähigkeit des Beschwerdeführers begründet (Therapieabschlussbericht S. 6).
3.4.5. Es ist nicht zu beanstanden, wenn die Vorinstanz mit dem Jugendgericht gestützt auf die vorgenannten fachlichen Einschätzungen zum Schluss gelangt, der Beschwerdeführer sei grundsätzlich massnahmenfähig. Den Umstand, dass sich der Beschwerdeführer sowohl im Rahmen der ambulanten Therapie als auch der vorsorglichen Unterbringung zunächst als absprachefähig und kooperationsbereit zeigte und sein Verhalten erst veränderte, nachdem ihm bewusst geworden war, dass die Therapie beziehungsweise die Unterbringung noch länger anhalten würde, würdigen die Vorinstanzen zu Recht als Zeichen einer bestehenden Massnahmenfähigkeit. Daran vermögen auch die vom Beschwerdeführer genannten Einschätzungen der Massnahmenzentren Kalchrain und Uitikon nichts zu ändern. Zwar stellen diese den Erfolg einer Massnahme beziehungsweise die Behandlungsfähigkeit des Beschwerdeführers in Frage, jedoch basieren diese Einschätzungen, soweit ersichtlich, auf drei respektive einem Gespräch mit dem Beschwerdeführer, während sich die Vorinstanz auf die Beurteilung von Fachpersonen stützt, die den Beschwerdeführer betreut beziehungsweise begutachtet haben.
3.4.6. Hinsichtlich der zurzeit unbestrittenermassen problematischen Massnahmenwilligkeit erwägt die Vorinstanz mit dem Jugendgericht nachvollziehbar, dass der Beschwerdeführer mit seinem unkooperativen Verhalten versucht habe, den Abbruch der Massnahme zu erzwingen. So zeigt sie anhand des bisherigen Lebens des Beschwerdeführers auf, dass es diesem in schwierigen Zeiten gelungen ist, mit seinem Trotzverhalten zum Ziel zu gelangen. Davon ausgehend ist der vorinstanzliche Schluss nicht zu beanstanden, es könne nicht ausgeschlossen werden, dass sich der Beschwerdeführer im Verlauf des Massnahmenvollzugs kooperationsbereit zeigen werde, insbesondere wenn keine Möglichkeit mehr bestehe, mit der Verweigerung der Kooperation das angestrebte Ziel der Freilassung zu erreichen (Beschluss UH200020 S. 8; "Urteil" Jugendgericht S. 28 ff.).
Es wurde bereits ausgeführt, dass ein Jugendlicher mit fehlender Motivation und schlechter Führung nicht eine weniger eingreifende Massnahme erzwingen können soll (vgl. E. 3.3.2). In diesem Zusammenhang kann auch auf die zum Erwachsenenmassnahmenrecht ergangene Rechtsprechung hingewiesen werden, wonach eine stationäre Behandlung vom Betroffenen zwar ein Mindestmass an Kooperationsbereitschaft verlangt, jedoch an die Therapiewilligkeit zum Zeitpunkt des richterlichen Entscheids keine allzu hohen Anforderungen gestellt werden dürfen (vgl. Urteile 6B_835/2017 vom 22. März 2018 E. 5.2.2, nicht publ. in: <ref-ruling>; 6B_543/2015 vom 10. Dezember 2015 E. 4.2.3; je mit Hinweisen). Wie bei der stationären Behandlung von psychischen Störungen (Art. 59 StGB) misst das Gesetz auch bei der Unterbringung gemäss Art. 15 JStG der Behandlungsbereitschaft des Betroffenen keine besondere Bedeutung zu. Vielmehr kann die Unterbringung über die Mündigkeit des Jugendlichen hinaus auch ohne dessen Einverständnis angeordnet und vollzogen werden (<ref-ruling> E. 3.2 S. 175 mit Hinweisen; Urteile 6B_661/2018 vom 24. August 2018 E. 1.4; 6B_611/2016 vom 21. September 2016 E. 1.4). Die vorgenannte bundesgerichtliche Rechtsprechung zur Therapiewilligkeit wird damit begründet, dass es durchaus aufgrund der psychischen Erkrankung des Betroffenen an der Fähigkeit fehlen kann, die Notwendigkeit und das Wesen einer Behandlung abzuschätzen. Ein erstes Therapieziel besteht daher oft darin, Einsicht und Therapiewilligkeit zu schaffen, was gerade im Rahmen stationärer Behandlungen auch Aussicht auf Erfolg hat (vgl. Urteile 6B_835/2017 vom 22. März 2018 E. 5.2.2, nicht publ. in: <ref-ruling>; 6B_543/2015 vom 10. Dezember 2015 E. 4.2.3; je mit Hinweisen).
Es erscheint naheliegend, dass es dem Beschwerdeführer angesichts seiner Persönlichkeitsentwicklungsstörung schwer fällt, die Notwendigkeit und das Wesen einer Behandlung abzuschätzen. Dies mag teilweise - wie von ihm vorgebracht - auch an seiner Kultur und seinem familiären Hintergrund liegen. Nach dem Gesagten bedeutet dies jedoch nicht, dass die Unterbringung von vornherein aussichtslos oder ungeeignet ist. Vielmehr wird in einem ersten Schritt der Therapie beziehungsweise der Unterbringung die Einsicht und Massnahmenwilligkeit des Beschwerdeführers zu erarbeiten sein.
3.4.7. Die vorinstanzlichen beziehungsweise jugendgerichtlichen Ausführungen zur Verhältnismässigkeit im engeren Sinne kritisiert der Beschwerdeführer vor Bundesgericht nicht mehr. Es kann auf die Erwägungen des Jugendgerichts verwiesen werden (Beschluss UH200020 S. 8; "Urteil" Jugendgericht S. 31 ff.). Nach dem Gesagten erweist sich die geschlossene Unterbringung des Beschwerdeführers als verhältnismässig.
3.5. Unbegründet ist auch der Einwand des Beschwerdeführers, die Anordnung einer geschlossenen Unterbringung verletze Bundesrecht, da ihn keine Einrichtung aufnehme.
Voraussetzung für die Anordnung einer Unterbringung bildet unter anderem die Verfügbarkeit einer "geeigneten Einrichtung" (Art. 56 Abs. 5 StGB i.V.m. Art. 1 Abs. 2 lit. c JStG). Jedoch genügt es, dass sich das urteilende Gericht - auf der Grundlage der Informationen der Vollzugsbehörde oder gegebenenfalls eines Gutachtens - vergewissert, dass eine geeignete Vollzugseinrichtung für die Massnahme zur Verfügung steht. Das Gericht soll nicht Vollzugsaufgaben übernehmen und die geeignete Institution selber bestimmen. Die Zuweisung im Einzelfall erfolgt durch die zuständige Vollzugsbehörde. Die Bereitschaft einer geeigneten Institution, den Verurteilten aufzunehmen, ist nicht Voraussetzung einer Massnahme (BBl 1999 2073 Ziff. 213.412; vgl. zu Art. 56 Abs. 5 i.V.m. Art. 59 StGB: Urteile 6B_1287/2017 vom 18. Januar 2018 E. 1.4.4; 6B_94/2015 vom 24. September 2015 E. 3.1.3; 6B_625/2012 vom 27. Juni 2013 E. 4.2.1; je mit Hinweisen; Marianne Heer, in: Basler Kommentar, Strafrecht, Bd. I, 4. Aufl. 2019, N. 86 zu Art. 56 StGB).
Der Gutachter hielt im Gutachten auf entsprechende Frage ausdrücklich fest, dass verschiedene Einrichtungen denkbar seien, welche das nötige arbeits- und sozialpädagogische sowie therapeutische Angebot hätten, um den Beschwerdeführer in seinen Entwicklungsdefiziten zu fördern (Gutachten S. 39). Daraus ergibt sich, dass geeignete Einrichtungen in der Schweiz für die Unterbringung des Beschwerdeführers zur Verfügung stehen. Ob die Einrichtungen auch bereit sind, den Beschwerdeführer unter den gegebenen Umständen aufzunehmen, ist nach dem Gesagten nicht im Rahmen der Anordnung der Massnahme zu prüfen. Jedenfalls sollten sich die in Frage kommenden Einrichtungen bei ihrem Aufnahmeentscheid nicht zu sehr von der ablehnenden Haltung des Beschwerdeführers beeinflussen lassen, zumal es nach dem Gesagten Teil der Therapie sein wird, Einsicht und Massnahmenwilligkeit zu schaffen (vgl. E. 3.4.6; siehe auch Heer, a.a.O., N. 89 zu Art. 56 StGB). In diesem Zusammenhang hat die Vorinstanz mit dem Jugendgericht zu Recht festgehalten, dass im Jugendstrafrecht von den Vollzugseinrichtungen eine gewisse Beharrlichkeit und Geduld erwartet werden dürfe und das Massnahmenzentrum Uitikon bereit sei, an der Kooperationsbereitschaft des Beschwerdeführers zu arbeiten (Beschluss UH200020 S. 11 f.; "Urteil" Jugendgericht S. 11 f.; Beschluss Jugendgericht S. 6; vgl. Schreiben des Massnahmenzentrums Uitikon vom 12. November 2019 S. 2, kantonale Akten, act. 67/1).
3.6. Insgesamt kann nicht gesagt werden, die Massnahme entfalte keine erzieherische oder therapeutische Wirkung im Sinne von Art. 19 Abs. 1 JStG (mehr). Vielmehr erweist sich die Anordnung der geschlossenen Unterbringung zurzeit als bundesrechtskonform (vgl. jedoch die nachfolgenden Ausführungen zum Unterbringungsort des Beschwerdeführers).
4.
4.1. Der Beschwerdeführer rügt, seine derzeitige vorsorgliche Unterbringung in der Jugendabteilung des Gefängnisses verletze sein Recht auf persönliche Freiheit nach Art. 10 Abs. 2 BV und Art. 5 Ziff. 1 EMRK. Einerseits fehle es an einer gesetzlichen Grundlage für den Freiheitsentzug in einem Gefängnis, andererseits befinde er sich bei Beschwerdeeinreichung bereits mehr als sieben Monate im Gefängnis, was rechtswidrig sei.
4.2. Es kann offenbleiben, ob auf die Rüge des Beschwerdeführers, es fehle an einer gesetzlichen Grundlage für seinen Freiheitsentzug überhaupt einzutreten ist - soweit ersichtlich, erhebt er den Einwand erstmals vor Bundesgericht -, denn die Rüge ist aus mehreren Gründen unbegründet.
Gemäss Art. 5 JStG können Schutzmassnahmen nach Art. 12 ff. JStG nicht nur in einem Endentscheid, sondern auch schon während der Untersuchung und insofern "vorsorglich" angeordnet werden. Das Gesetz trägt damit der Tatsache Rechnung, dass der Schutz und die Erziehung des Jugendlichen unter Umständen rasches Eingreifen gebieten. Nach der Rechtsprechung des Bundesgerichts kann die zuständige Behörde Schutzmassnahmen auch während des Massnahmenvollzugs im Verfahren betreffend Änderung einer Massnahme im Sinne von Art. 18 JStG sinngemäss gestützt auf Art. 5 JStG vorsorglich anordnen (vgl. <ref-ruling> E. 3.3 f. mit Hinweisen; Urteil 6B_1315/2017 vom 6. Dezember 2017 E. 1.4.2). Wie vorstehend ausgeführt (vgl. E. 3), sind die Voraussetzungen im Sinne von Art. 15 Abs. 1 und 2 JStG für eine geschlossene Unterbringung des Beschwerdeführers erfüllt und diese Schutzmassnahme ist verhältnismässig. Damit stützt sich seine vorsorgliche geschlossene Unterbringung auf Art. 5 i.V.m. Art. 15 Abs. 1 und 2 JStG. Andererseits wird das "Urteil" des Jugendgerichts, worin dieses die Änderung der Schutzmassnahme beziehungsweise die geschlossene Unterbringung anordnet, mit dem vorliegenden Urteil rückwirkend auf den 19. September 2019 rechtskräftig und vollstreckbar (vgl. Art. 437 Abs. 1 lit. c und Abs. 2 StPO i.V.m. Art. 3 Abs. 1 der Schweizerischen Jugendstrafprozessordnung vom 20. März 2009 [JStPO; SR 312.1] und Art. 61 BGG). Damit basiert der Freiheitsentzug des Beschwerdeführers grundsätzlich auf einer gesetzlichen Grundlage.
4.3.
4.3.1. Hiervon - ob der Entzug der Freiheit gesetzlich legitimiert ist - ist jedoch die Frage zu unterscheiden, ob der derzeitige Vollzug in der Jugendabteilung des Gefängnisses, mithin die Vollzugsmodalitäten der vorsorglichen Unterbringung bundesrechtskonform beziehungsweise verhältnismässig erscheinen.
4.3.2. Das Bundesgericht hat in seinem, sowohl von der Vorinstanz als auch vom Beschwerdeführer zitierten Urteil 1B_437/2011 vom 14. September 2011 hierzu festgehalten, für eine möglichst baldige Umplatzierung des vorläufig in der Jugendabteilung eines Gefängnisses untergebrachten Beschwerdeführers in Nachachtung des Verhältnismässigkeitsgebots spreche zunächst, dass (auch stationäre) vorsorgliche Unterbringungen in der Regel (und soweit möglich) in einer spezialisierten erzieherisch-therapeutischen Massnahmeneinrichtung für Jugendliche erfolgen sollten. Jugendgefängnisse dienten (vor dem gerichtlichen Entscheid) primär dem Vollzug von Untersuchungs- und Sicherheitshaft (vgl. Art. 28 JStPO). In diesem Zusammenhang sei auch den grundrechtlichen Garantien des jugendprozessualen Freiheitsentzugs sinngemäss Rechnung zu tragen (vgl. Art. 27 Abs. 1 und 3 JStPO; Art. 31 Abs. 4 und Art. 32 Abs. 1 BV). Als vorübergehende Notlösung bis zum Freiwerden eines besser geeigneten Platzes erscheine die provisorische und zeitlich beschränkte Unterbringung in einem Jugendgefängnis jedoch nicht bundesrechtswidrig. Ein völliger Ausschluss einer entsprechenden befristeten Übergangslösung erschiene (gerade in schwierigen Fällen) jedenfalls wenig sachgerecht und widerspräche dem Sinn und Zweck von Art. 15 Abs. 2 JStG (a.a.O., E. 5.4; vgl. auch HUG/SCHLÄFLI/VALÄR, a.a.O., N. 12b zu Art. 15 JStG). Im vorgenannten Fall hielt das Bundesgericht den provisorischen Vollzug der vorsorglichen stationären Unterbringung in der Jugendabteilung eines Gefängnisses (bis zum Auffinden einer geeigneteren Einrichtung) noch für bundesrechtskonform. Jedoch hielt es die Jugendanwaltschaft an, weiterhin intensiv nach einem Platz in einer geeigneten erzieherisch-therapeutischen Massnahmeneinrichtung Ausschau zu halten. Spätestens einen Monat nach Eröffnung des bundesgerichtlichen Urteils habe sie eine Versetzung des Beschwerdeführers zu prüfen und dies nötigenfalls jeweils spätestens nach einem Monat zu wiederholen (Urteil 1B_437/2011 vom 14. September 2011 E. 5.6).
Wie der Beschwerdeführer zutreffend festhält, befand sich die im vorgenannten Urteil beschwerdeführende Person zum Urteilszeitpunkt seit drei Monaten im Gefängnis. Entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers lässt sich aus dem zitierten Urteil jedoch nicht ableiten, dass der Vollzug der vorsorglichen Unterbringung im Gefängnis nicht länger als sechs Monate dauern darf. In der von ihm angerufenen Erwägung äussert sich das Bundesgericht zur Möglichkeit einer kurzfristigen vorläufigen Unterbringung in einer geschlossenen Einrichtung "in Krisensituationen", die nach der bisherigen Praxis zirka drei bis sechs Monate dauern dürfe (a.a.O., E. 4.2; so auch Urteil 6B_85/2014 vom 18. Februar 2014 E. 4). Hiervon ist die vorliegend gestützt auf Art. 5 i.V.m. Art. 15 Abs. 2 JStG angeordnete vorsorgliche geschlossene Unterbringung zu unterscheiden (HUG/SCHLÄFLI/VALÄR, a.a.O., N. 8a ff. zu Art. 15 JStG; NICOLE HOLDEREGGER, Die Schutzmassnahmen des Jugendstrafgesetzes unter besonderer Berücksichtigung der Praxis in den Kantonen Schaffhausen und Zürich, Diss. Zürich 2009, S. 291). Zur zulässigen Dauer des Freiheitsentzugs in einem Gefängnis äussert sich das Bundesgericht jedoch nicht.
4.3.3. Im Zusammenhang mit Massnahmen von Erwachsenen hat das Bundesgericht - unter anderem gestützt auf Entscheide, die zum Jugendstrafrecht ergangen sind - zur Zulässigkeit der Unterbringung eines Massnahmeunterworfenen in einer Straf- oder Haftanstalt festgehalten, diese sei als kurzfristige Überbrückung einer Notsituation mit materiellem Bundesrecht vereinbar. Mit Blick auf die Rechtsprechung des EGMR führte das Bundesgericht aus, ein übergangsweiser Aufenthalt in einer Straf- oder Haftanstalt sei zulässig, solange dies erforderlich sei, um eine geeignete Einrichtung zu finden. Bei der Beurteilung werde insbesondere die Intensität der behördlichen Bemühungen für eine geeignete Platzierung berücksichtigt. Verstreiche indes infolge bekannter Kapazitätsschwierigkeiten längere Zeit, verstosse die Unterbringung in einer Strafanstalt unter Umständen gegen Art. 5 EMRK. Letztlich führe die nicht nur vorübergehende Unterbringung in einer Straf- oder Haftanstalt ohne Behandlung mit zunehmender Wartezeit dazu, dass der Zweck der Massnahme - die Resozialisierung des Betroffenen durch eine geeignete Behandlung - sowie der Anspruch des Massnahmeunterworfenen auf eine adäquate Behandlung unterlaufen und die in Art. 57 Abs. 2 StGB vorgesehene Vollstreckungsreihenfolge - Massnahme vor Strafe - umgedreht werde. Hinzu komme, dass das Behandlungsbedürfnis des Betroffenen nur so lange als Rechtfertigung für eine stationäre therapeutische Massnahme bzw. den damit verbundenen Freiheitsentzug herbeigezogen werden könne, als effektiv eine Behandlung stattfinde. Andernfalls könne der wahre Zweck der Massnahme allein in der Sicherung der betroffenen Person liegen. Ein solchermassen begründeter Freiheitsentzug wäre jedoch nur unter den strengen Voraussetzungen zulässig, die für die Verwahrung gelten (<ref-ruling> E. 5.8.1 mit Hinweisen; Urteil 6B_840/2019 vom 15. Oktober 2019 E. 2.5.3; vgl. Heer, a.a.O., N. 100b f. zu Art. 59 StGB). Der EGMR habe im Urteil Kadusic gegen die Schweiz festgehalten, die Massnahme sei gemäss Art. 62c StGB aufzuheben, wenn keine geeignete Einrichtung (mehr) existiere. Er habe darauf hingewiesen, dass die Weigerung, sich der Massnahme zu unterziehen, nicht rechtfertige, den Massnahmeunterworfenen während Jahren in einer nicht geeigneten Einrichtung zu belassen (Urteil 6B_840/2019 vom 15. Oktober 2019 E. 2.5.3 mit Hinweis auf das Urteil des EGMR Kadusic gegen die Schweiz vom 9. Januar 2018 § 57).
4.3.4. Unbestritten ist vorliegend, dass die Jugendabteilung des Gefängnisses keine geeignete Einrichtung im Sinne von Art. 56 Abs. 5 StGB i.V.m. Art. 1 Abs. 2 lit. c JStG darstellt. Die Vorinstanz hält zutreffend fest, dass der Vollzug der vorsorglichen Unterbringung im Grunde genommen bis anhin nicht stattgefunden habe, da der Beschwerdeführer mangels Alternative schon in der Anfangsphase in die Jugendabteilung des Gefängnisses habe versetzt werden müssen, um die Massnahme zu sichern. Dort befindet er sich seit August 2019, mithin seit gut acht Monaten, wobei die Jugendanwaltschaft die Einweisung mehrmals überprüft hat (Beschluss UH200019 S. 3). Zwar ist es nach der dargestellten Rechtsprechung zulässig, eine vorsorgliche geschlossene Unterbringung vorübergehend in einem Jugendgefängnis beziehungsweise in der Jugendabteilung eines Gefängnisses zu vollziehen. Allerdings bringt der Beschwerdeführer zu Recht vor, dass sein vorübergehender Vollzug bereits sehr lange dauert. Es ist daher fraglich, ob dieser noch verhältnismässig ist. Bei der Beurteilung der Verhältnismässigkeit ist zu berücksichtigen, dass der Beschwerdeführer zunächst bereits drei Tage nach der Anordnung seiner vorsorglichen Unterbringung in das Massnahmenzentrum Arxhof und damit eine geeignete Einrichtung eingewiesen wurde. Dort verblieb er bis zum 2. August 2019. Gemäss Abschlussbericht MZE wurde die Platzierung aufgrund des zunehmend aufbrausenden und aggressiven Verhaltens des Beschwerdeführers gegenüber Miteingewiesenen und Personal sowie seiner Verweigerungshaltung beendet (Abschlussbericht MZE S. 7). In der Folge lehnten mehrere Massnahmenzentren die Aufnahme des Beschwerdeführers ab. Die Verlegung des Beschwerdeführers in die Jugendabteilung des Gefängnisses beziehungsweise dessen sehr langer Verbleib darin ist folglich nicht auf vom Staat verschuldete Kapazitätsengpässe, sondern auf das unkooperative Verhalten des Beschwerdeführers zurückzuführen. Demgegenüber bringt dieser zutreffend vor, dass nicht ersichtlich ist, ob und welche Bemühungen die Jugendanwaltschaft in den letzten Monaten unternommen hat, um eine geeignete Einrichtung für ihn zu finden. Grundsätzlich liegt die Dauer der Unterbringung des Beschwerdeführers in der Jugendabteilung des Gefängnisses an der Grenze des noch Verhältnismässigen. Vorliegend fällt entscheidend ins Gewicht, dass die Anordnung der geschlossenen Unterbringung des Beschwerdeführers mit dem vorliegenden Urteil rechtskräftig wird. Aufgrund dessen bestehen nach Ansicht der Vorinstanz konkrete Anhaltspunkte, dass der Beschwerdeführer noch zur Einsicht und Vernunft gelangen kann und von seiner Verweigerungshaltung ablässt. Sie erwägt, es sei nicht einzusehen, weshalb er nicht wieder an die zu Beginn der ambulanten Therapie und anfänglich in der Unterbringung gezeigten Therapiebereitschaft sowie Anpassungsfähigkeit anknüpfen können sollte, namentlich wenn auch seine Eltern uneingeschränkt hinter der Massnahme stehen und ihn konsequent zur Kooperation ermutigen würden. Die Entwicklung des Beschwerdeführers sei offensichtlich noch nicht abgeschlossen und er könne sich in seinem Zustand jederzeit und rasch verändern. Jedenfalls könne nicht ausgeschlossen werden, dass er sich noch einsichtig und kooperativ zeigen werde (Beschluss UH200019 S. 23). Dieser Einschätzung der Vorinstanz ist zuzustimmen. Auch sind die Verantwortlichen des Massnahmenzentrums Uitikon bereit, an der Kooperationsbereitschaft des Beschwerdeführers zu arbeiten. Damit besteht eine begründete Aussicht, dass der Beschwerdeführer zeitnah einen Platz in einer geeigneten Einrichtung erhält. Dennoch ist die Jugendanwaltschaft anzuhalten, intensiv nach einem Platz in einer (weiteren) geeigneten erzieherisch-therapeutischen Massnahmeneinrichtung zu suchen und den Beschwerdeführer baldmöglichst, spätestens innert 30 Tagen nach Erhalt des vorliegenden Urteils dorthin zu verlegen.
4.4. Zusammengefasst ist festzuhalten, dass der Freiheitsentzug des Beschwerdeführers in der Jugendabteilung des Gefängnisses zurzeit weder Bundes- noch Konventionsrecht verletzt. Allerdings muss die Jugendanwaltschaft nun unverzüglich einen Platz in einer geeigneten Einrichtung finden, andernfalls der Freiheitsentzug des Beschwerdeführers nicht mehr durch den Zweck der Schutzmassnahme gerechtfertigt und damit rechtswidrig wäre.
5.
Die Beschwerden sind abzuweisen.
Der Beschwerdeführer wird grundsätzlich kostenpflichtig (Art. 66 Abs. 1 BGG). Seine Gesuche um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung sind gutzuheissen, da von seiner Bedürftigkeit auszugehen ist und seine Rechtsbegehren nicht von vornherein aussichtslos waren. Es sind keine Kosten zu erheben. Seinem Rechtsvertreter ist eine Entschädigung aus der Bundesgerichtskasse auszurichten (Art. 64 Abs. 1 und 2 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Verfahren 6B_326/2020 und 6B_327/2020 werden vereinigt.
2.
Die Beschwerden werden abgewiesen.
3.
Die Gesuche um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung werden gutgeheissen.
4.
Es werden keine Kosten erhoben.
5.
Dem Rechtsvertreter des Beschwerdeführers, Rechtsanwalt Dr. Thomas Schluep, wird eine Entschädigung von Fr. 3'000.-- aus der Bundesgerichtskasse ausgerichtet.
6.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, III. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 17. April 2020
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Denys
Die Gerichtsschreiberin: Andres